基于条件最近电平调制的非对称多电平变换器开关动力学改进
信号处理
2025-09-19 v1
摘要
模块化多电平变换器在清洁能源、电动汽车和生物医疗器械等领域具有广泛应用前景，但为实现良好的输出电粒度（尤其是电压）需要大量模块。非对称多电路通过引入模块电压差异，使输出电平数量随模块数量呈指数增长。最近电平调制 (NLM) 相对于载波法在非对称电路中更受偏好，因其实现简单。然而，大量输出电平会使 NLM 变得笨拙，并导致某些模块开关过度以及输出电压尖峰。我们提出一种条件最近电平调制 (cNLM) 方法，通过引入数学惩罚模型来调节开关动力学。该方法改善了输出质量，降低了开关频率。此外，我们还针对特定功能（如强制最小开关间隔）设计了 cNLM 的变体。实验验证在非对称多电路原型上表明，cNLM 将总输出失真从 66.3% 降低至 15.1%，同时将开关频率降低至原有 NLM 的仅 8%。
引用
@article{arxiv.2509.14402,
title = {Conditional Nearest Level Modulation for Improved Switching Dynamics in Asymmetric Multilevel Converters},
author = {Jinshui Zhang and Angel V Peterchev and Stefan M Goetz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.14402},
year = {2025}
}