本章利用Simulink 仿真软件对CHB 多电平逆变器多载波调制下相电压uAN和线电压 uAB仿真波形及其频谱进行了建模仿真研究。PS-PWM 调制仿真参数为：频率调制度mf＝10；调制度M＝0.99；直流电压E＝100 V。IPD 载波移幅调制仿真参数为：mf＝60；调制度M＝0.99；直流电压E＝100 V。
由图2-4（a）和（b）可见，当调制度M 为0.99 时，七电平CHB 的相电压 uAN和线电压 uAB分别都是峰值为 ±3 E和 ±6 E的七电平和十三电平电压波形，因此CHB 逆变器输出电压波形的THD 很小，波形质量很好。由图2-4（c）和（d）可见，当调制度M 为0.5 时，CHB 逆变器的相电压 uAN和线电压uAB波形的电平数都会有所减少。
图2-4 仿真波形(www.xing528.com)
由图2-5（a）PS-PWM 调制谐波频谱可见，PS-PWM 调制中逆变器相电压 uAN谐波分布在6 mf两侧，THD 为18.90%。 uAN波形中仍然包含像6mf± 3和6mf± 9等3 次倍数的谐波，而这些谐波在 uAB中全部都因三相对称的原因相互抵消了，所以线电压 uAB的 THD 比相电压要小一些，只有 15.64%。由图2-5（b）所示IPD 载波移幅调制频谱图可见， uAN和 uAB的谐波成分主要分布在mf两侧，相电压 uAN中含有三倍频的谐波，但是这些倍频的谐波在 uAB也都相互抵消了，所以 uAB的THD 只有10.76%。由THD 可见，在相同等效开关频率条件下，LS-PWM 调制下输出电压波形的THD 比载波移相调制时要小一些，输出波形质量更高。应该注意的是 uAN和 uAB中都含有低次谐波，尽管这些低次谐波的幅值都比较小，这也是导致H2 和H3 的波形出现超调的主要原因。当幅值调制度 M 由大到小发生变化的时候， uAN和 uAB的输出波形会发生明显的变化，而它们的谐波成分THD 也会跟着变大。当M 等于0.5的时候，LS-PWM 及IPD 载波移幅的 uAN和 uAB的频谱都会因为降电平而大幅增加，具体情况如图2-5（c）和图2-5（d）所示。实际上此时的CHB 七电平逆变器因为调制度的降低而变成了五电平逆变器了。
图2-5 uAN和 uAB频谱
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