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热绝缘材料的新兴趋势和...
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用于集成太阳能和储能系统的 5 种转换器拓扑
• 拓扑 2：T 型拓扑因晶体管围绕中性点 (VN ) 排列的方式而得名。Q1 和 Q2 连接直流链路，Q3 和 Q4 与 VN 串联。滤波器看到的纹波频率等于施加到开关 Q1 至 Q4 的 PWM 频率。这定义了滤波器元件的大小，以实现交流线路频率下所需的低总谐波失真。Q1 和 Q2 看到全总线电压，并且需要额定为 1,200 V，才能在系统中为 800 V 直流链路电压。由于 Q3 和 Q4 连接到 VN ，它们只看到一半的总线电压，并且在 800 V 直流链路电压系统中可以额定为 600 V，这节省了这种转换器类型的成本。请参阅 10 kW 双向三相三级 (T 型) 逆变器和 PFC 参考设计。 • 拓扑结构 3：在有源中性点钳位 (ANPC) 转换器拓扑结构中，VN 与有源开关 Q5 和 Q6 连接，并将 VN 设置在直流链路电压的中间。与 T 型转换器一样，滤波器看到的纹波频率等于定义交流线路滤波器大小的 PWM 频率。这种架构的优点在于，所有开关的额定电压都可以是最大直流链路电压的一半；在 800-V 系统中，您可以使用额定电压为 600-V 的开关，这对成本有积极影响。关闭此转换器时，重要的是将每个开关上的所有电压限制为直流链路电压的一半。换句话说，控制微控制器 (MCU) 需要处理关机排序。TI 的 TMS320F280049C 和 C2000™ 产品系列中的其他设备具有可配置逻辑，允许在硬件中实现关机逻辑，以减轻 MCU 的软件任务负担。请参阅基于 GaN 参考设计的 11kW、双向、三相 ANPC。• 拓扑 4：中性点钳位 (NPC) 转换器拓扑源自 ANPC 拓扑。此处，VN 通过二极管 D5 和 D6 连接，并将 VN 设置在 DC 链路电压的中间。滤波器看到的输出纹波频率等于定义 AC 线路滤波器大小的 PWM 频率。与 ANPC 拓扑一样，所有开关的额定电压都可以是最大 DC 链路电压的一半，但不是另外两个开关，而是两个快速二极管。与 ANPC 拓扑相比，NPC 拓扑的成本略低，但效率略低。关断排序的要求也与 ANPC 拓扑相同。可以很容易地从上面提到的 ANPC 参考设计中派生出 NPC 拓扑。• 拓扑 5：飞行电容拓扑已经告诉您此转换器中发生的情况；电容器连接到由 Q1 和 Q2 以及 Q3 和 Q4 实现的堆叠半桥的开关节点。电容器两端的电压被限制为直流链路电压的一半，并在 V+/V– 之间周期性地变化；变化时，功率传输。此拓扑在正和负正弦波期间使用所有开关。在此拓扑中，滤波器看到的输出纹波频率是飞跨电容器每个周期移位的 PWM 频率的两倍，从而导致交流线路滤波器尺寸较小。同样，所有开关的额定电压均为最大直流链路电压的一半，这对成本有积极影响。