电子元器件与信息技术|183通信技术及基础设施建设·高电压增益阻抗源逆变器的小信号模型分析程谆湖南铁道职业技术学院，湖南株洲412001摘要：针对高电压增益阻抗源逆变器，分析了其稳态工作原理，推导了直通占空比与升压因子的关系；通过状态空间平均法以及小信号扰动法建立系统的小信号模型对系统的零极点进行分析，从而对高电压增益阻抗源逆变器的稳态和动态性能进行分析，得出阻抗源网络电感和阻抗源网络电容变化对系统动态性能的影响，为系统参数设计提供理论指导。关键词：电压增益；阻抗源逆变器；升压因子；小信号模型中图分类号:TM8文献标志码:ADOI:10.19772/j.cnki.2096-4455.2022.12.0400引言新能源发电技术已成为抑制环境污染和能源危机的有效途径[1-4]。并网逆变器作为新能源发电并网的核心部件近年来发展迅猛[5-8]。2002年彭方正教授提出了一种Z源逆变器拓扑结构，解决了传统逆变器中的诸多问题，为国内外学者提供了一种全新的思路[9]。近年来，为了进一步提高阻抗源逆变器的升压能力，降低其开关应力，国内学者不断探索，对阻抗源逆变器拓扑结构进行了研究，主要通过在阻抗源网络中引入变压器、耦合电感、开关电感来提升这方面的性能[10-16]。文献[10]提出的改进型Z源逆变器，将三相逆变桥与阻抗源网络位置颠倒，在一定程度上抑制了启动时存在的电流过冲，它与Z源逆变器相比，在相同的直流链电压下其电容电压应力更小，但升压能力不足。文献[11]提出的准Z源逆变器，在相同的升压比下其电容电压应力降低，并且通过合理调节电感L1的位置，使得输入电流连续，但其升压能力仍然受到调制因子的制约。文献[12-13]提出的T型Z源逆变器，引入了漏感很小的变压器代替Z源逆变器中的两个电感，并减少一个电容，进而通过改变变压器变比和直通占空比来灵活调节输出电压。相较于Z源逆变器，在相同的直通占空比和调制因数下，T型Z源逆变器可以通过调节变压器变比提高输出电压从而提高其升压能力，并且减少了无源器件的个数，使得逆变器尺寸减小、成本损耗降低。但是随着变压器变比的增大其漏感也会增大，反而会导致变压器直流侧链电压降低，从而使得升压效果受到抑制。文献[14]提出的开关耦合电感Z源逆变器，用含有耦合电感的无源网络替代其中一个电感。当耦合系数k接近于1时，可调节耦合电感的匝比和直通占空比来获得更大的电压增益。但是耦合电感会带来漏感，在非导通模式下，会产生电压尖峰缩短桥臂上器件的使用寿命；而且，虽然其升压能力会随着...
