[发明专利]级联H桥型电力电子变压器功率模块电磁暂态仿真系统

摘要

一种级联H桥型电力电子变压器功率模块电磁暂态仿真系统系统，由第(一)部分AC/DC变换器仿真系统、第(二)部分原边电容仿真系统、第(三)部分高频隔离型DC/DC变换器仿真系统和第(四)部分副边电容仿真系统组成。该系统可降低功率模块仿真电路节点导纳矩阵的维数，并且避免高频开关动作导致仿真电路节点导纳矩阵参数频繁切换，提高功率模块电磁暂态仿真速度。本发明采用两种不同的时间尺度进行仿真，依据功率模块多种开关频率的特性采用不同时间尺度仿真计算，进一步提高功率模块电磁暂态仿真速度。

主权项

1.一种级联H桥型电力电子变压器功率模块电磁暂态仿真模型，其特征在于：所述的功率模块多时间尺度电磁暂态仿真模型由第(一)部分AC/DC变换器仿真模型、第(二)部分原边电容仿真模型、第(三)部分高频隔离型DC/DC变换器仿真模型和第(四)部分副边电容仿真模型组成；所述的第(一)部分AC/DC变换器仿真模型由第一受控电压源U_chb1、第二受控电压源U_chb2、第一二极管D_a1和第二二极管D_a2组成；第一受控电压源U_chb1的负极与第一二极管D_a1的阳极相连接，第一二极管D_a1的阴极分别与第二二极管D_a2的阳极及端口AC‑相连接，第一受控电压源U_chb1的正极分别与第二受控电压源U_chb2的正极及端口AC+相连；所述的第(二)部分原边电容仿真模型由第一受控电流源I_hc、第二受控电流源I_pc及原边电容C_p组成；原边电容C_p的一端分别与第一受控电流源I_hc的正极及第二受控电流源I_pc的负极相连，原边电容C_p的另一端分别与第一受控电流源I_hc的负极及第二受控电流源I_pc的正极相连；所述的第(三)部分高频隔离型DC/DC变换器仿真模型由第三受控电压源U_pr、第四受控电压源U_sr、谐振电感L_r、谐振电容C_r和谐振电阻R_r组成；第三受控电压源U_pr的正极与谐振电感L_r的一端相连接，谐振电感L_r的另一端与谐振电容C_r的一端相连接，谐振电容C_r的另一端与谐振电阻R_r的一端相连接，谐振电阻R_r的另一端与第四受控电压源U_sr正极相连接，第三受控电压源U_pr的负极与第四受控电压源U_sr的负极相连接；所述的第(四)部分副边电容仿真模型由第三受控电流源I_sc和副边电容C_s构成；副边电容C_s的一端分别与第三受控电流源I_sc的正极及端口DC+相连接，副边电容C_s的另一端分别与第三受控电流源I_sc的负极及端口DC‑相连接；所述的功率模块仿真模型可降低功率模块仿真电路节点导纳矩阵的维数，并且避免高频开关动作导致仿真电路节点导纳矩阵参数频繁切换，提高功率模块电磁暂态仿真速度。