混合模块化多电平变流器

SiC整形模块谐波低

采用Si IGBT半桥子模块输出阶梯波，SiC MOSFET全桥子模块高频整形，兼顾低导通损耗与低开关损耗，实现高效高波形质量。

Peng, Ren · 国琪 · 侯玉超 · 涂春鸣 · 朱东海 · 孙凯 · 王雷 · Xiao, Fan

IEEE Transactions on Power Electronics 2025

参数信息

输出电平数

2N+1

技术优势

谐波更低

SiC MOSFET全桥子模块高频动作抑制输出谐波，而Si IGBT半桥子模块低频输出阶梯波，兼顾波形质量与效率。

成本与损耗兼顾

通过混合使用Si IGBT和SiC MOSFET，利用Si器件低导通损耗和SiC器件低开关损耗的优势，在器件成本与运行损耗之间取得更好平衡。

调制策略简单

提出的2N+1电平混合调制策略使半桥子模块低频运行、全桥子模块高频运行，无需复杂的均压控制即可稳定工作。

应用场景

• 中压电机驱动：提供高质量电压波形，减少电机谐波损耗和转矩脉动。
• 高压直流输电：降低交流侧谐波含量，简化滤波器设计，提升输电效率。
• 静止无功补偿器：输出波形正弦度高，有利于精确无功补偿和降低并网谐波。
• SiC功率模块：全桥子模块采用SiC MOSFET，发挥其高频低开关损耗优势。