【摘 要】
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在大功率牵引变流器中，采用具有开关速度快、耐高温、开关损耗低等诸多优势的SiC器件替代Si器件，并构建基于SiC器件的三电平ANPC变换器，可以大大减轻变流器的散热系统负担，有助于实现牵引系统轻量化，提升变流器的功率密度和整体效率。对4种三电平ANPC变换器拓扑（2种SiC+Si的混合型三电平ANPC拓扑、全SiC型三电平ANPC拓扑和全Si型三电平ANPC拓扑）及适用于不同拓扑结构的调制策略进行
【基金项目】
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国铁集团系统性重大课题（P2020J023）；
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在大功率牵引变流器中，采用具有开关速度快、耐高温、开关损耗低等诸多优势的SiC器件替代Si器件，并构建基于SiC器件的三电平ANPC变换器，可以大大减轻变流器的散热系统负担，有助于实现牵引系统轻量化，提升变流器的功率密度和整体效率。对4种三电平ANPC变换器拓扑（2种SiC+Si的混合型三电平ANPC拓扑、全SiC型三电平ANPC拓扑和全Si型三电平ANPC拓扑）及适用于不同拓扑结构的调制策略进行了详细的分析。结合4种拓扑工作于各自最优调制策略下的换流过程，对不同拓扑的功率损耗和热平衡特性等方面通过仿真验证进行了定量分析比较。结果表明，全SiC型三电平ANPC拓扑损耗分布最均衡，工作效率最高；2-SiC混合型三电平ANPC拓扑在保证性能的基础上成本更低，可以作为采用SiC器件的牵引变流器的一种较高性价比的选择。
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