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图1 直接耦合式直流变压器拓扑
1.2 工作原理
当半桥型子模块的上开关管S1开通或下开关管S2开通时,子模块电容Csm分别工作在投入或切除状态。令链式模块中n个子模块电容均工作在投入状态下,链式模块输出电压为nUC,称此时链式模块工作在高电平状态;令链式模块n个子模块电容均工作在切除状态下,链式模块输出电压为0,称此时链式模块工作在低电平状态。这里假定UC满足:
令链式模块1和2工作在两电平PWM模式下,开关周期均为T,占空比分别为1-d和d。链式模块2输出电压uCl2相对于链式模块1输出电压uCl1存在相移,移相占空比为ds,具体波形如图2所示。图2中:uCl1、uCl2分别为链式模块1和2输出电压;i1、i2和i3分别为上桥臂电流、下桥臂电流和滤波电感电流,正方向均在图1中标出。该直流变压器
图2 两电平调制主要波形
存在4个工作模态:
1)模态1[0,dsT)。
该模态下,链式模块1和2均工作于低电平状态,此时电感La和Lf两端的电压uLa和uLf分别为
因此,i1线性上升,i3线性下降,即:
2)模态2[dsT,dT)。
该模态下,链式模块1工作于低电平状态,链式模块2工作于高电平状态,此时电感La和Lf两端的电压分别为
因此,i1保持不变,i3线性上升,即:
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