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研究生: 楊安立
An-Li Yang
論文名稱: 三相三階直流/交流轉換器
Design and Implementation of Three phase Three level Inverter
指導教授: 林景源
Jing-Yuan Lin
口試委員: 黃仁宏
Jen-Hung Huang
謝耀慶
Yao-Ching Hsieh
邱煌仁
Huang-Jen Chiu
林景源
Jing-Yuan Lin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電子工程系
Department of Electronic and Computer Engineering
論文出版年: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 62
中文關鍵詞: 三相三階轉換器調變技術數位控制
外文關鍵詞: Three phase, Three-level inverter, Modulation strategy, Digital control
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本文研製以數位控制實現三相三階直流交流轉換器,在直流交流功率轉換部分,本文採用T型式拓樸架構,此架構所使用元件數少,可減少開關之電壓應力,且有效減少輸出電壓諧波含量。控制核心為Texas Instruments TMS320F28335數位信號處理器,其晶片功能完善,具有浮點數運算器,適合應用於三相控制。本文使用載波脈波調變技術,運算簡單,易於實現,此外線性區內最大振幅調變係數可達1.154,與空間向量調變技術相同。最後實際製作6 kW直流交流轉換器,印證所提理論之可行性。


This thesis proposes the design and implementation of a digitally-controlled three phase three level inverter. The proposed three level circuit which is using T-type topology. The benefits of this topology are using fewer components, reducing the devices stress and the lower output voltage THD. A digital signal processor (DSP) chip is Texas Instruments TMS320F28335. It’s a high performance digital control chip and also has floating-point unit (FPU). Therefore, it’s suitable for three phase controlled application. The proposed modulation strategy is carrier-based pulsewidth modulation. This technique can be implemented with a very simple algorithm and, hence, can be processed very quickly. In addition, it can generate the maximum modulation index up to 1.154 that is attainable under linear modulation, such as space vector modulation. Finally a 6 kW three phase T-type inverter is implemented.

摘 要 i Abstract ii 誌 謝 iii 目 錄 iv 圖索引 vi 表索引 viii 第一章 緒論 1 1.1研究動機與目的 1 1.2章節大綱 1 第二章 電能轉換器與調變技術介紹 3 2.1微電網系統簡介 3 2.2多階式轉換器 5 2.2.1全橋串接式 6 2.2.2電容中性點箝位式 7 2.2.3二極體箝位式 9 2.2.3 T型式 10 2.3調變技術介紹 11 2.3.1正弦脈波寬度調變 11 2.3.2空間向量脈波寬度調變 13 2.3.3載波脈波寬度調變 15 2.4座標軸轉換 18 第三章 三相三階直流/交流轉換器 20 3.1電路架構介紹 20 3.2開關時序說明 21 3.3區間動作分析 22 3.4三相T型轉換器控制 29 3.5數位控制器 30 3.5.1數位控制器規格 30 3.5.2數位控制器軟體規劃 31 3.5.3程式流程規劃 31 3.5.4軟體保護機制 32 第四章 電路設計與分析 33 4.1電路規格 33 4.2開關元件選擇 33 4.3驅動電路設計 34 4.4輸出電感設計 35 4.4.1鐵芯選擇 35 4.5濾波電容設計 36 4.6電壓感測電路設計 37 第五章 模擬及實驗結果 38 5.1模擬結果 38 5.2實驗波形與數據 40 第六章 結論與未來展望 48 6.1結論 48 6.2未來展望 48 參考文獻 49

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