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多电平变换器以其电能质量高、调制灵活等优势，逐渐成为中高压大功率领域中应用广泛的电力电子变换装置。中点箝位型(NPC)三电平拓扑最早于上世纪80年代被提出，其具有结构简单、器件较少等特点，虽已发展近40年，但仍旧受到广泛的关注和研究。本文以三相NPC三电平逆变器为研究对象，围绕三电平脉宽调制技术中开关频率这一自由度，对基于时域模型预测的变开关频率调制技术展开了研究，以改善传导电磁干扰(EMI)。
在概述NPC三电平逆变器的工作原理和基本脉宽调制技术的基础上，建立了空间矢量调制和载波比较调制这两种调制策略等效原理，并分析了脉宽调制技术对变换器开关损耗、谐波以及EMI所造成的影响。其中由于脉宽调制决定的开关电流/电压纹波与脉冲序列同步，根据等效电路的模型可以实时预测，为实时改变开关频率实现电流/电压纹波控制提供了可能性。
针对常规PWM技术固定开关频率使得能量过于集中于开关频率及其倍数次的窄带频率范围，造成EMI尖峰较大的问题，可以通过变开关频率PWM的方法实现主动抑制。首先，针对NPC三电平逆变器交流测的电流纹波需求，提出基于交流侧电流纹波预测的变开关频率调制技术。该方法根据电流纹波时域模型分析电流纹波的特征，并能精确预测电流纹波，以控制纹波峰值箝位到限定值为控制目标实现开关频率变化，通过仿真和实验证明该方法在不改变纹波峰值的同时有效地降低平均开关频率，并有效地衰减了传导EMI。
与交流测电流纹波对应的，NPC三电平逆变器直流侧开关电流对钳位电容充放电造成电压纹波是另一个需要关注的对象。针对NPC三电平拓扑中点电压不平衡问题提出了中点电压平衡控制变开关频率调制策略，分别对中点电压低频波动和高频纹波进行控制。该方法采用基于载波比较策略的零序注入方案来消除中性点电压的低频波动，而对高频纹波则采用依据中点电压等效时域模型的中点电压高频纹波预测方案，并控制预测的纹波峰值箝位到限定值来进行开关频率变化，该方法有效地抑制了中点电压波动，并降低了平均开关频率且有效地衰减直流侧和交流侧的传导EMI，仿真和实验证明了方法的有效性。
论文的工作证明，在建立准确的电流/电压纹波预测模型的基础上，可以有效的实时改变开关频率，在对纹波控制的同时，实现NPC三电平逆变器开关损耗和EMI的抑制。
在概述NPC三电平逆变器的工作原理和基本脉宽调制技术的基础上，建立了空间矢量调制和载波比较调制这两种调制策略等效原理，并分析了脉宽调制技术对变换器开关损耗、谐波以及EMI所造成的影响。其中由于脉宽调制决定的开关电流/电压纹波与脉冲序列同步，根据等效电路的模型可以实时预测，为实时改变开关频率实现电流/电压纹波控制提供了可能性。
针对常规PWM技术固定开关频率使得能量过于集中于开关频率及其倍数次的窄带频率范围，造成EMI尖峰较大的问题，可以通过变开关频率PWM的方法实现主动抑制。首先，针对NPC三电平逆变器交流测的电流纹波需求，提出基于交流侧电流纹波预测的变开关频率调制技术。该方法根据电流纹波时域模型分析电流纹波的特征，并能精确预测电流纹波，以控制纹波峰值箝位到限定值为控制目标实现开关频率变化，通过仿真和实验证明该方法在不改变纹波峰值的同时有效地降低平均开关频率，并有效地衰减了传导EMI。
与交流测电流纹波对应的，NPC三电平逆变器直流侧开关电流对钳位电容充放电造成电压纹波是另一个需要关注的对象。针对NPC三电平拓扑中点电压不平衡问题提出了中点电压平衡控制变开关频率调制策略，分别对中点电压低频波动和高频纹波进行控制。该方法采用基于载波比较策略的零序注入方案来消除中性点电压的低频波动，而对高频纹波则采用依据中点电压等效时域模型的中点电压高频纹波预测方案，并控制预测的纹波峰值箝位到限定值来进行开关频率变化，该方法有效地抑制了中点电压波动，并降低了平均开关频率且有效地衰减直流侧和交流侧的传导EMI，仿真和实验证明了方法的有效性。
论文的工作证明，在建立准确的电流/电压纹波预测模型的基础上，可以有效的实时改变开关频率，在对纹波控制的同时，实现NPC三电平逆变器开关损耗和EMI的抑制。