前言：
我此前制作了使用DQ控制維也納整流器的視頻：《基于dq雙閉環(huán)控制的三相三電平Vienna整流器 Part 2》和《基于dq雙閉環(huán)控制的三相三電平Vienna整流器 Part 1》，后臺收到了很多留言和問題，所以還是有很多人對這種內(nèi)容感興趣的。
加上最近我在想Vienna整流器能不能也可以做出雙向整流和逆變的功能，查了一些文獻后發(fā)現(xiàn)使用T型三電平這個拓撲控制就行，可見圖一它的拓撲結(jié)構(gòu)和維也納類似。在以維也納模式工作就把前面六個開關(guān)管關(guān)閉，用體二極管整流器。逆變就使用三電平的控制方法，由于使用DQ控制方法，整流和逆變的控制實現(xiàn)其實差不多，所以本文就做T型三電平的三相整流器的控制和實現(xiàn)介紹。
（圖一 T型三電平整流器）
1.效率：作為對比二極管鉗位的三電平拓撲，T型三電平結(jié)構(gòu)少了鉗位用的二極管，也少了飛跨電容的大容量功率電容。六個橫跨PN母線的開關(guān)管仍為全電壓應(yīng)力，只有六個連接到電容中點的開關(guān)的電壓應(yīng)力能被減半。因此T型三電平能去掉鉗位二極管的損耗，與中點連接的開關(guān)管的開關(guān)和導(dǎo)通損耗均有優(yōu)勢，理論上應(yīng)該比二極管鉗位的三電平效率高一點，這里有一個富士電機提供的損耗對比表格，可見圖二所示：
(圖二 富士電機提供的各種拓撲損耗對比)
2.基本的功率流向：可見圖三，先以一個單相的T型三電平來分析其功率流向。PWM控制是讓Q1/Q3互補，Q4/Q2互補。通過控制開關(guān)的時序，可以再開關(guān)上輸出P/O/N的三個狀態(tài)。
(圖三 單相T型三電平)
狀態(tài)：
Sa1Sa2Sa3Sa4OutputONOFFOFFONPOFFOFFONONOOFFONONOFFN
(表一 開關(guān)狀態(tài))
根據(jù)負載電流的流通路徑，T型三電平逆變器可以分為六種工作狀態(tài)。首先，定義負載電流的正方向為由 A 點流出橋臂，則六種負載電流 ILa的流通方式如下圖四所示。
（圖四 6種開關(guān)狀態(tài)）
3.PWM調(diào)制：使用三電平載波同向疊層調(diào)制PWM，可見圖五所示。調(diào)制波正周期與正載波比較，負周期與負向載波比較，得出兩組PWM波。其中正向PWM用來控制Q1互補產(chǎn)生Q3，同理負向PWM用來控制Q4和Q2，同樣是互補產(chǎn)生PWM。
(圖5 雙載波同享疊層)
PWM實現(xiàn)，可見圖六：
(圖6 雙載波同享疊層PWM輸出)
然后根據(jù)時序和邏輯分別根據(jù)上面輸出的PWM信號轉(zhuǎn)為T型三電平的4個開關(guān)的調(diào)制信號。其中Q1/Q3互補，Q4/Q2互補，PWM邏輯可見下圖七所示。下圖中的ABC是由閉環(huán)控制部分的輸出三相ABC正弦調(diào)制波。
(圖七 T型三電平雙載波調(diào)制的實現(xiàn)原理)
12路PWM和載波放在一起可以更容易的分析時序，可見圖8所示：
(圖8 T型三電平雙載波調(diào)制的PWM輸出)
4.閉環(huán)控制：使用dq和前饋解耦控制方法，依據(jù)鎖相環(huán)提供的角度，控制輸入電流Iq=0即可實現(xiàn)PFC整流器的功能，可見：
(圖9 電壓電流雙閉環(huán))
5.電容電壓均壓控制：根據(jù)前不久在Vienna整流器P2里面提到了使用小矢量來調(diào)制T0和2*(1-k)*T0的時間來對電容電容進行平衡，可見可見：《基于dq雙閉環(huán)控制的三相三電平Vienna整流器 Part2》。
流入中點電流：
所以我直接把這套控制方法直接應(yīng)用到了T型三電平上，發(fā)現(xiàn)依然可用，而且平衡的效果也不錯，下圖是實現(xiàn)原理：
通過對調(diào)制波注入不同幅度的共模量來實現(xiàn)對兩個小矢量作用時間進行調(diào)制，從而實現(xiàn)電容電壓均壓的目的。
電容電壓均壓效果，穩(wěn)態(tài)：
不平衡負載測試：分別依次改變高低端電容上并聯(lián)的負載電阻，負載功率從100% > 50%變化。通過測試來看，即使高低端負載不平衡時，依然能很快均壓。
6.模型原理圖：
運行：
動態(tài)測試:
小結(jié)：一步一步的建立了T型三電平的仿真模型，了解了基本的控制方法，有了新的理解后我會繼續(xù)更新這方面的內(nèi)容，感謝觀看。
必須要說的是本人能力有限，如果上文中有錯誤的地方還請多多包涵，希望能把錯誤之處告訴我，共同進步，謝謝。
參考文檔：
1. 《20 千瓦 T 型三電平光伏并網(wǎng)逆變器的研究》 徐紀太 2016年