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低压MOS在多电平逆变器上的应用-REASUNOS瑞森半导体

一、前言

多电平逆变器,是一种新型逆变器。常规逆变器,在单桥臂上采用单个开关器件。多电平逆变器在单桥臂上包含多个串联开关器件,能够精细地控制输出电压。将逆变输出的正弦波进行微分,微分数量越多,越接近正弦波。常见的多电平逆变器有三、五、七电平等。其功率开关元件工作在较低的频率上,使功率元件的开关损耗减小,产生的电磁干扰较小,逆变器效率更高。缺点是需要用到更多数量的功率开关元件,对驱动调制以及测试验证的技术要求更高。

 

二、多电平逆变器工作原理

桥式电路常见于普通二电平逆变器电路的一部分。通过上下两个桥臂组成,实际应用中根据应用场景不同,分为单相和三相。MOSQ1Q2位于电压源和地线之间,通过控制Q1Q2的通断,由中点输出所需电压。(见图1

二电平逆变器工作波形如图所示,输出电压有两个电平,当Q1导通,Q2关断时为U(电压源电压),当Q1关断,Q2导通时为0(接地电压)。(见图2

 

二电平逆变器每个桥臂中只有一个开关器件,而多电平逆变器每个桥臂中有多个开关器件串联而成。(见图3

工作周期分别为Q1Q2导通,Q2Q3导通,Q3Q4导通。输出电压有三个电平,Q1Q2导通时为UQ2Q3导通时为U/2Q3Q4导通时为0。(见图4

 

假如以上两个逆变器的电压源电压都是U时,理论上二电平逆变器的输出电压振幅是U,因为输出电压为U0,每个器件上施加的电压也是U。而三电平逆变器的输出电压振幅是U/2,因为输出电压为UU/20,那么施加到每个器件的电压也是U/2。因此,对于三电平逆变器,每个开关器件上施加的电压变为二电平逆变器的一半,可使用耐压减半的器件。

三、选型推荐

瑞森半导体低压MOS系列,突破性的FOM优化,覆盖更多的应用场景。极低导通电阻,低损耗,高雪崩耐量,高效率。产品稳定,性能可靠,满足恶劣环境工况下使用。多种封装,多种内阻,多种耐压,产品参数系列齐全,满足不同电压,不同功率的多电平逆变器使用要求。

 


标签: 逆变器
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