Phương Pháp Điều Chỉnh Mất Mát Giai Đoạn Độc Lập Với Điều Chế Mạch Xung Rời Đã Sửa Đổi Cho Bộ Biến Đổi Nguồn Điện

IEEE Access - Tập 11 - Trang 115529-115555 - 2023
Minh-Hoang Nguyen1, Sangshin Kwak1, Seungdeog Choi2
1School of Electrical and Electronics Engineering, Chung-Ang University, Seoul, South Korea
2Department of Electrical and Computer Engineering, Mississippi State University, Starkville, MS, USA

Tóm tắt

Bài báo này trình bày một kỹ thuật giảm thiểu tổn thất chuyển mạch độc lập hiệu quả cho bộ biến đổi nguồn điện 3 pha 2 mức. Một thuật toán điều chế độ rộng xung dựa trên sóng điều chế đã được sửa đổi, mang tên điều chế độ rộng xung không liên tục theo từng pha, được sử dụng để tạo ra các khoảng thời gian không chuyển mạch khác nhau cho pha có trạng thái lão hóa tồi tệ nhất bằng cách tiêm một điện áp không chuỗi thích hợp vào các điện áp tham chiếu. Các khoảng không chuyển mạch dẫn đến việc giữ một pha nhất định không chuyển mạch nhằm giảm tần suất chuyển mạch và tổn thất tương ứng. Việc xác định cẩn thận các khoảng kẹp thay đổi nhằm đạt được sự giảm bớt mong muốn về tần suất chuyển mạch theo từng pha của bộ biến đổi nguồn điện 3 pha 2 mức trong khi vẫn đảm bảo rằng hiệu suất đầu ra không bị suy giảm nhiều. Sự giảm tần suất chuyển mạch và tổn thất chuyển mạch tương ứng có tác động tích cực đến áp lực nhiệt của các thiết bị bán dẫn công suất, dẫn đến việc cải thiện độ tin cậy của bộ biến đổi nguồn điện. Để đánh giá hiệu suất của phương pháp đề xuất, phương pháp điều chế véc tơ không gian dựa trên sóng điều chế thông thường, điều chế độ rộng xung không liên tục 3 pha tổng quát, và điều chế độ rộng xung không liên tục sử dụng điện áp bù hybrid đã được triển khai cùng với phương pháp đề xuất. Độ chính xác và hiệu quả của phương pháp đề xuất đã được xác nhận bằng cách sử dụng cả dữ liệu mô phỏng và dữ liệu thực nghiệm.

Từ khóa

#Tuổi thọ #bộ biến đổi nguồn điện #điều chế độ rộng xung không liên tục #giảm tổn thất #độ tin cậy

Tài liệu tham khảo

10.1109/TIE.2004.837919 10.1109/TPEL.2008.924599 10.1109/TIE.2017.2733426 10.1109/TIA.2018.2878694 10.1109/28.720446 wei, 2011, Analysis of PWM frequency control to improve the lifetime of PWM inverter, IEEE Trans Ind Appl, 47, 922, 10.1109/TIA.2010.2103391 10.1109/JESTPE.2020.2967216 10.1016/j.microrel.2009.07.055 10.4071/isom-2015-THA56 10.1109/TPEL.2017.2658182 wu, 2010, Temperature adaptive driving of power semiconductor devices, Proc IEEE Int Symp Ind Electron, 1110 10.1109/ECCE.2014.6953704 2014, Application Note AND9140/D 10.1109/41.982262 10.1016/j.microrel.2013.06.019 10.5370/KIEE.2022.71.7.967 10.1109/ACCESS.2023.3294995 10.3390/machines11060612 10.1016/S0026-2714(02)00042-2 10.1002/9780470068328.ch1 andresen, 2015, Active thermal management for a single-phase H-bridge inverter employing switching frequency control, Proc Int Exhib Conf Power Electron Intell Motion Renew Energy Energy Manag, 1 yang, 2009, An industry-based survey of reliability in power electronic converters, Proc IEEE Energy Convers Congr Expo, 3151 10.1109/TPWRS.2020.3032579 10.1109/TPEL.2014.2359015 10.1109/TPEL.2014.2373390