Орто жана жогорку чыңалуудагы кубаттуулуктагы электрондук трансформаторлордун топологиясы жана башкаруу колдонмолору боюнча сереп III

3.3 Кысылган көп деңгээлдүү топология

Нейтралдуу чекиттүү кысылган (NPC) көп деңгээлдүү топология көрсөтүлгөн. Диод менен кысылган NPC топологиясынан тышкары, NPC топологияларына учуучу конденсатор түрү жана гибриддик кысылган түрү да кирет. Бирок, конденсатордун көлөмү чоң болгондуктан, NPC топологиялары кысуу үчүн көбүнчө пассивдүү же активдүү коммутациялык түзүлүштөрдү колдонушат. Диод менен кысылган көп деңгээлдүү топологияны мисал катары алсак, үч фазалуу түзөткүч баскычтуу топологияда ар бир фазалык бут бир жогорку чыңалуудагы туруктуу ток шинасына параллель туташтырылган каскаддуу коммутациялык транзисторлордон жана кысуучу диоддордон турат. Адабияттарда төрт деңгээлдүү диод менен кысылган схеманы колдонгон түзөткүч баскычы бар бир фазалуу ПЭТ топологиясы сунушталган. Бир жогорку чыңалуудагы туруктуу ток шинасынан кийин киргизүү-катмар-чыгаруу-параллель DABлар келет, көрсөтүлгөндөй. Бул топологияны үч фазалуу түзүлүшкө кеңейтүүгө болот жана чыңалуу деңгээлдеринин санын түзмөктүн туруштук берүүчү чыңалуу деңгээлдерине жана жогорку чыңалуудагы каптал чыңалуу деңгээлине жараша өзгөртүүгө болот. MMC топологиясы сыяктуу эле, NPC топологиясын изоляция этабында да колдонсо болот, жогорку чыңалуудагы туруктуу ток шинасын туташтырат Изоляциялык трансформатор, көрсөтүлгөндөй. Адабияттарда LLC резонанстык өзгөрткүчүнүн жогорку чыңалуудагы тарабына үч деңгээлдүү диод менен кысылган NPC конвертери колдонулуп, аны 166 кВт/2 кВ ~ 400 В прототипинде текшерилген. Адабияттарда үч фазалуу DABга үч деңгээлдүү диод менен кысылган NPC схемасы колдонулуп, идеалдуу DAB чыңалуу жана ток мүнөздөмөлөрүнө жетишилген.

NPC топологиясы түзөткүч баскычы катары колдонулганда, ал обочолонгон туруктуу токтун шиналарын талап кылбайт, бул обочолонгон баскыч трансформаторлорунун санын азайтат. Андан тышкары, үч фазалуу түзүлүштөрдө шиналарда кош линиялуу жыштыктагы чыңалуу толкундары болбойт. Бирок, кысылган топология көп сандагы кысуучу түзүлүштөрдү талап кылгандыктан, деңгээлдердин саны көбөйгөн сайын кысуучу түзүлүштөрдүн саны көбөйөт, бул деңгээлдин кеңейишин кыйындатат жана ашыкча иштөөнү кыйындатат. Башкаруу жагынан алганда, NPC конвертеринин ар бир шина конденсаторуна агып жаткан ток ар кандай, бул конденсатордун чыңалуусунун дисбалансына алып келет. Үч деңгээлден жогору NPC топологиялары үчүн натыйжалуу чыңалуу тең салмактоо алгоритми жок. Мындан тышкары, колдордун ичиндеги жана сыртындагы өчүргүчтөрдүн иштөө убактысынын туруксуздугу бирдей эмес ысытууга алып келет, бул жалпы схема топологиясын өзгөртүү менен гана чечилиши мүмкүн.

Деңгээлдин кеңейишинен келип чыккан көптөгөн кыйынчылыктар NPC топологияларын түзмөктөрдүн сериялык туташуусу же жогорку чыңалуудагы SiC түзмөктөрүн колдонуу аркылуу орто/жогорку чыңалуу деңгээлдеринде гана колдонууга болорун билдирет. Бирок, бир H-көпүрө топологиясына салыштырмалуу төмөнкү чыңалуу деңгээлдеринде, үч деңгээлдүү NPC ар бир которуштуруу транзисторундагы чыңалууга туруштук берүүнүн жана чыңалуу стрессинин жарымына гана ээ, ошол эле учурда көбүрөөк чыңалуу деңгээлин чыгарат, бул чыгаруу чыпкалоо талаптарынын төмөндөшүнө алып келет. Ал ПЭТтин төмөнкү чыңалуу тарабындагы инвертор баскычы катары колдонуунун бир топ артыкчылыктарына ээ. Мисалы, адабияттарда үч фазалуу моторду иштетүү үчүн ПЭТтин инвертор баскычы катары үч деңгээлдүү диод менен кысылган NPC колдонулган, эксперименталдык текшерүү жүргүзүп, мотордун жакшы айдоо жана ызы-чуу көрсөткүчтөрүнө жетишилген.