切换模式，级联H桥谐波
文章：David Levett，Tim Frank，MárcioSari，Uwe Jansen，Klaus Vogel
CHB已经成为一种流行的拓扑结构，经常被电力电子设计工程师选择用于mvd，尤其是因为从技术角度来看，它提供了一个相对简单的解决方案。
可以切换H桥产生三种不同的输出电压，如图2所示。对于正电压，接通S1和S4，对于负电压，接通S2和S3。对于零电压状态，S1和S2或S3和S4都是接通的。
在最简单的操作方式中，输出正弦波可以通过依次打开每个电池，首先打开E电池，然后打开D直到A电池，每一步增加约1000VDC的输出电压来建立。PWM开关用于每一级的波形形成一个正弦波。这种电平位移调制的缺点是，在每个单元的功率半导体不看到相等的损失和变压器绕组不吸引相等的电流，从而增加输入谐波电流。
或者，角度或相移调制确实在细胞上产生相同的损耗。图案（如图5所示）使用所有单元的标准常见的正弦波参考，但相位将PWM参考值移为180°，除以电池数量，在这种情况下，36°。这借助PWM模式并防止两个单元同时切换，它还在两种可能的选择之间平均共享零电压状态。图5显示了在3×36 = 108°之间的单元A和D之间的相移。PWM模式生成具有许多细微差别，例如空间矢量调制，所有这些都具有目标技术优势 - 与常规驱动器一样。
图5:半正弦波的角度或相移单元切换图案。
电力损耗估计
损耗取决于所使用的开关类型。然而，可以使用在线工具(如英飞凌的Iposim)对损失进行简单的估算(需要登录);估算单相运行时的损耗。一个粗略的“经验法则”是，在60Hz的基本输出频率下，在风冷散热器上的1kHz开关频率下，IGBT模块的RMS输出应该能够达到模块直流额定电流的0.6-0.7倍。因此，对于一个300A模块，RMS电流可达≈180-210 ARMS。
可用功率硅模块
对于三相整流器标准20mm，34mm和50mm双二极管模块可用于焊接键和压力接触技术，如图6所示。
图6:Infineon 20mm, 34mm和50mm整流模块。
对于H桥，通常选择1700V IGBT器件，因为这允许更高的电池电压，最高可达≈1200VDC，使串联的电池更少。同时，由于在690VAC额定驱动器中使用，1700V硅和外部组件，如整流器和母线电容器是随时可用的。英飞凌已经增加了其工业标准封装的IGBT模块组合，以满足如图7所示的CHB驱动器的要求。双模块在62mm或EconoDUAL 3封装可达600 A和完整的H桥，更紧凑的设计，可在EconoDUAL 3和Econo 3封装。后者适用于采用压配合技术的PCB设计。万博投注网址
图7:Infineon为级联电池H桥提供的模块选项。
结论
CHB已经成为一种流行的拓扑结构，经常被电力电子设计工程师选择用于mvd，尤其是因为从技术角度来看，它提供了一个相对简单的解决方案。通过使用接近标准交流驱动器的拓扑，可以构建大容量组件，整体系统成本降低。固有的模块化提供了简单性和其他优点，包括减少备件需求。
首先由EDN发布。