基于级联H桥的多电平逆变器PWM控制策略的simulink建模与仿真

1.课题概述

        级联H桥（CHB）多电平逆变器是一种通过多个H桥单元级联实现更高电压等级和更高质量输出波形的电力电子转换装置。这种逆变器在高压大功率场合应用广泛，例如风力发电、光伏并网、高压电机驱动等领域。

2.系统仿真结果

3.核心程序与模型

版本：MATLAB2022a

4.系统原理简介

         一个基本的级联H桥由N个H桥单元组成，每个H桥包含两个开关管（通常为IGBT或其他功率半导体器件），可以产生正负两极性的输出电压。级联后，逆变器总的输出电压电平数为2N+1，这样可以得到阶梯状近似正弦波的输出电压。

        空间矢量脉宽调制是最常用的一种PWM控制策略，适用于多电平逆变器。在CHB逆变器中，通过合理切换各个H桥中的开关器件，形成不同的空间电压矢量，从而合成期望的参考电压矢量。

       对于三相四线制CHB逆变器，共有7种基本电压矢量（包括零矢量），记作V0, V1, V2, V3, V4, V5, V6。其中，非零矢量对应的H桥会有两个开关管导通，而零矢量则对应所有H桥的上、下半桥同时断开或者同时导通。

       设期望电压空间矢量为Vref，可以用三相对称坐标系下的αβ坐标表示：

       级联H桥多电平逆变器PWM控制的核心在于如何通过合理调度基本电压矢量，逼近目标参考电压矢量，进而生成所需频率和幅值的正弦波形。结合现代电力电子技术和先进的控制算法，CHB逆变器能够在高压大功率应用场景中发挥重要作用。