Z源超稀疏矩阵变换器共模电压和电感电流波动减少的调制策略研究

程启明; 王为涛; 沈治超; 罗力珲; 张梁; 王海伦

doi:10.13334/j.0258-8013.pcsee.232081

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Z源超稀疏矩阵变换器共模电压和电感电流波动减少的调制策略研究

电力电子 | 更新时间：2026-01-08

- Z源超稀疏矩阵变换器共模电压和电感电流波动减少的调制策略研究
- Z源超稀疏矩阵变换器共模电压和电感电流波动减少的调制策略研究
- 中国电机工程学报 2025年45卷第5期页码：1891-1902
- 作者机构：
  
  上海市电站自动化技术重点实验室(上海电力大学自动化工程学院)
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(61905139);上海市电站自动化技术重点实验室项目(13Z2273800)~~
- DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.232081
  中图分类号： TM46
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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程启明, 王为涛, 沈治超, 等. Z源超稀疏矩阵变换器共模电压和电感电流波动减少的调制策略研究[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(5):1891-1902.

程启明, 王为涛, 沈治超, et al. Z源超稀疏矩阵变换器共模电压和电感电流波动减少的调制策略研究[J]. 2025, 45(5): 1891-1902.
程启明, 王为涛, 沈治超, 等. Z源超稀疏矩阵变换器共模电压和电感电流波动减少的调制策略研究[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(5):1891-1902. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.232081.

程启明, 王为涛, 沈治超, et al. Z源超稀疏矩阵变换器共模电压和电感电流波动减少的调制策略研究[J]. 2025, 45(5): 1891-1902. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.232081.

摘要

该文针对Z源超稀疏矩阵变换器(Z-source ultra-sparse matrixconverter

ZSUSMC)中电感电流波动和共模电压(common-modevoltage

CMV)高的问题进行研究。传统超稀疏矩阵变换器(USMC)主要缺陷是电压传输比(voltage transferratio

VTR)低(≤0.866)和共模电压高，通过在整流侧和逆变侧之间插入Z源网络并采用直通(shoot-through

ST)矢量可以有效提高VTR。Z源网络中的电感在ST状态时被电容充电，在非直通(non-shoot-through

NST)状态时电感向电容放电。因此，合理放置ST矢量和NST矢量可以减少电感电流的波动。所提调制策略将ST时间分成不相等的6份，并将其交替插入到开关周期中以减少电感电流的波动。此外，为了降低ZSUSMC中的CMV，该文在逆变侧采用4个有效矢量。最后，仿真和实验结果表明该调制策略可以有效减少电感电流波动和共模电压峰值。

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