最近收穫很多,也收到了很多朋友的私信,由衷的感謝你們,謝謝你們的支持和鼓勵。
無論多麼「牛X」的技術最終都帶不進「棺材」,只有不斷的學習,更新,然後否定從前那個「槓精」的自己。
成功只有一個,那就是按照自己的方式去度過人生。
——當年明月 《明朝那些事兒》
好了,我們開始。
在開始之前,先問一個問題,【Heric :6 IGBT+6 Diode,H6.5:6 IGBT+5 Diode,兩者調製方式一樣】,在少一隻二極體的情況下,哪個拓撲效率更高呢?
本篇包含以下的內容:
①,前言
②,計算T1/T2/T3/T4管損耗。
③,計算D12/D3/D4管損耗。
④,計算T5/T6管損耗。
⑤,計算D5/D6管損耗。
⑥,結語。
先來看下PF=0.8時,流過T5的電流,以下分別是IL,ic(T5)和Vgrid
PF=1
很明顯當PF≠1時,一個市電周期內有兩部電流,黃色和綠色所示。
黃色區域內IGBT常開,綠色區域內有開關行為
T5電流計算
經過上面的仿真,可以看出T5的電流包含兩部分,IL>0,Vgrid>0,
IL>0,Vgrid<0,如下,
T5佔空比
正半周常開,但是流過的是開關電流,因此需要考慮到佔空比,同樣跟TNPC的 T3一樣。因為T5的電流來自於T1關斷後的行為,因此
佔空比=1-T1的佔空比,如下圖
T5損耗計算
損耗曲線如下圖,套路跟TNPC的T3完全一樣
先來看PF≠1的D5的電流波形,包括黃色和綠色兩個部分,其中黃色部分佔空比=1
為何會形成佔空比=1的情況,解釋如下,
發無功給母線充電時,電流路徑是:
D14→L2→負載→L1→D5→D12→Cbus,
這個過程結束,T6打開,於是新的路徑產生:
L1→D5→T6→L2→負載
因此我們看到黃色這一段流過D5【D6同】的電流佔空比=1,其實就是兩個路徑下的電流和,注意AN為同一個點。
D5電流計算
經過上面的仿真,可以看出D5的電流包含兩部分,IL<0,Vgrid>0,
IL<0,Vgrid<0,如下,
D5損耗計算
D2Pcon1 代表黃色電流段,duty=1,不存在反向恢復行為
D2Pcon2 代表綠色電流段,duty=dutyd(x),此區域存在反向恢復行為
損耗曲線如下,
以上可以看到橫管的二極體【D5/D6】損耗計算相對複雜一些,存在duty=1的時候,再來看Heric,如下圖【IL,ic(T5),Vgrid】:
很明顯Heric 橫管二極體不存在duty=1的行為。
1,關於H6.5 VS Heric 效率,看看老外是怎麼解釋的,以下來自於
《Three-Level Topology for Single-Phase Solar Applications》
①@PF=1時,H6.5和Heric表現出相同的性能。
②@PF=0.8時,H6.5和Heric效率相差不超過0.02%,但是較低的成本可以彌補這一差距。
哈哈老外很有趣,只是他們不知道的是到國內就變成了單管和模塊pk.但是我們換個角度,站在他們的位置來思考,技術變現的過程中,彼此認可的是價值,而不是價格,不理解從來都不能詮釋商業的本質,因此存在即合理。
2,參考文檔
《Three-Level Topology for Single-Phase Solar Applications》--Baran Özbakir, Vincotech GmbH
《如何計算TNPC的損耗》--五樓的米多
3,關於mathcad卡頓的問題,少用不定積分和循環。