基于准Z源网络的高增益模块化多电平谐振直流升压变换器

针对目前模块化多电平直流变换器（modular multilevel dc-dc converter，MMDC）在工程应用中轻型化、高增益等需求，本文提出了一种适用于中小功率新能源接入场合和柔性直流输电系统的单向非隔离型高增益谐振MMDC拓扑及其调制与控制策略。其子模块电容和桥臂电感发生串联谐振，工作在谐振状态。该变换器特点在于：1)由准Z源网络、上桥臂和下桥臂三部分组成，正常运行时，上、下桥臂投入子模块数恒定，以保证高压直流侧电压的稳定。2)结合提出的子模块交替投切调制策略，可实现子模块电容电压自均衡。3)变换器下桥臂大功率子模块可实现软开关运行，具有较小的开关损耗及电磁干扰。本文对该变换器的拓扑结构、工作模态、功率流动、控制和参数设计进行了详细分析，仿真和实验结果验证了所提变换器拓扑和控制算法的有效性。