A Neutral-Point Voltage Balance Controller for the Equivalent SVPWM Strategy of NPC Three-Level Inverters

Jianguo Lyu; Wenbin Hu; Fuyun Wu; Kai Yao; Junji Wu

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저자정보: Jianguo Lyu (Nanjing University of Science and Technology) Wenbin Hu (Nanjing University of Science and Technology) Fuyun Wu (Sanjiang University) Kai Yao (Nanjing University of Science and Technology) Junji Wu (Nanjing University of Science and Technology)

저널정보: 전력전자학회 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS JOURNAL OF POWER ELECTRONICS Vol.16 No.6

발행연도: 2016.11

수록면: 2,109 - 2,118 (10page)

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Based on the space vector pulse width modulation (SVPWM) theory, this paper realizes an easier SVPWM strategy, which is equivalently implemented by CBSPWM with zero-sequence voltage injection. The traditional SVPWM strategy has no effect on controlling the neutral-point voltage balance. In order to solve the neutral-point voltage unbalance problem for neutral-point-clamped (NPC) three-level inverters, this paper proposes a neutral-point voltage balance controller. The proposed controller realizes controlling the neutral-point voltage balance by dynamically calculating the offset superimposed to the three-phase modulation waves of an equivalent SVPWM strategy. Compared with the traditional SVPWM strategy, the proposed neutral-point voltage balance controller has a strong ability to balance the neutral-point voltage, has good steady-state performance, improves the output waveforms quality and is easy for digital implementation. An experiment has been carried out on a NPC three-level inverter prototype based on a digital signal processor-complex programmable logic device (DSP-CPLD). The obtained experimental results verify the effectiveness of the proposed neutral-point voltage balance controller.

#Neutral-point voltage balance #Output harmonics #Space vector pulse width modulation (SVPWM)

참고문헌 (38)

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[학술지(정기간행물)] - A. R. Beig / 2012 / Synchronized SVPWM algorithm for the overmodulation region of a low switching frequency medium-voltage three-level VSI / IEEE Trans. Ind. Electron 59 (12) : 4545 ~ 4554

[학술지(정기간행물)] - I. Lopez / 2016 / Modulation strategy for multiphase neutral-point-clamped converters / IEEE Trans. Power Electron 31 (2) : 928 ~ 941

[학술지(정기간행물)] - Mahmoud A. Sayed / 2016 / PWM Control Techniques for Single-Phase Multilevel Inverter Based Controlled DC Cells / Journal of Power Electronics 16 (2) : 498 ~ 511

[학술지(정기간행물)] - 이준석 / 2014 / Tolerance Control for the Inner Open-Switch Faults of a T-Type Three-Level Rectifier / Journal of Power Electronics 14 (6) : 1157 ~ 1165

[학술지(정기간행물)] - J. S. Lee / 2014 / New modulation techniques for a leakage current reduction and a neutral-point voltage balance in transformerless photovoltaic systems using a three-level inverter / IEEE Trans. Power Electron 29 (4) : 1720 ~ 1732

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