[發(fā)明專(zhuān)利]一種少開(kāi)關(guān)五電平電壓源型逆變裝置及其控制方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710144523.3
• 申請(qǐng)日: 2007-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101174801A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾繁鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 黑龍江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/537
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/537;H02M1/32;H02H7/122
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 朱永林

1.一種少開(kāi)關(guān)五電平電壓源型逆變裝置，它包括整流全橋B、電解電容C1、電解電容C2、IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4、IGBT5、IGBT6、電感L、DSP電路(1)、驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)；

其特征在于整流全橋B的兩個(gè)交流輸入端連接交流電源輸出端，整流全橋B的正極端、電解電容C1的正極端連接IGBT1的集電極，電解電容C1的負(fù)極端、IGBT2的發(fā)射極連接電解電容C2的正極端，IGBT2的集電極、IGBT1的發(fā)射極、IGBT3的集電極連接IGBT5的集電極，IGBT3的發(fā)射極、IGBT4的集電極連接電感L的一端，電感L的另一端為第一輸出端，IGBT5的發(fā)射極連接IGBT6的集電極并為第二輸出端，IGBT4的發(fā)射極、IGBT6的發(fā)射極、電解電容C2的負(fù)極端連接整流全橋B的負(fù)極端，IGBT1的柵極、IGBT2的柵極、IGBT3的柵極、IGBT4的柵極、IGBT5的柵極、IGBT6的柵極分別連接驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)的六個(gè)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)輸出端，驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)的控制信號(hào)輸入總線端連接DSP電路(1)的控制信號(hào)輸出總線端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種少開(kāi)關(guān)五電平電壓源型逆變裝置，其特征在于它增加有電流互感器L1、電流互感器L2、電流過(guò)載保護(hù)電路(3)；

電流互感器L1設(shè)置在整流全橋B的負(fù)極端上，電流互感器L2設(shè)置在逆變裝置的第二輸出端上，電流互感器L1的信號(hào)輸出端、電流互感器L2的信號(hào)輸出端分別連接電流過(guò)載保護(hù)電路(3)的兩個(gè)信號(hào)輸入端，電流過(guò)載保護(hù)電路(3)的控制信號(hào)輸出端連接DSP電路(1)的電流過(guò)載保護(hù)控制信號(hào)輸入端。

3.一種少開(kāi)關(guān)五電平電壓源型逆變控制方法，其特征在于它的方法步驟為：

步驟一、整個(gè)裝置加電啟動(dòng)，設(shè)t₀～t₁₈為正弦波的正半波與三角波相交叉的時(shí)刻，t₁′～t₁₈′為正弦波的負(fù)半波與三角波相交叉的時(shí)刻；

步驟二、在時(shí)刻t₀時(shí)，DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT4和IGBT6導(dǎo)通，IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₁時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT1、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₂時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT4和IGBT6導(dǎo)通，IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₃時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT1、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₄時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT1、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT2、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₅時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT1、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₆時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT1、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT2、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₇時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT1、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₈時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT1、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT2、IGBT4和IGBT5截止，達(dá)到正弦波的正半波的最大值；

步驟三、保持到時(shí)刻t₉時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT1、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₁₀時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT1、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT2、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₁₁時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT1、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₁₂時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT1、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT2、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₁₃時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT1、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₁₄時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT1、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT2、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₁₅時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT1、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₁₆時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT4和IGBT6導(dǎo)通，IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₁₇時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT3和IGBT6導(dǎo)通，IGBT1、IGBT4和IGBT5截止，保持到時(shí)刻t₁₈時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT4和IGBT6導(dǎo)通，IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT5截止，達(dá)到正弦波的正半波向負(fù)半波的過(guò)零點(diǎn)；

步驟四、保持到時(shí)刻t₁′時(shí)，DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT1、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₂′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT3和IGBT5導(dǎo)通，IGBT1、IGBT2、IGBT4和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₃′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT1、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₄′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT1、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT2、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₅′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT1、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₆′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT1、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT2、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₇′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT1、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₈′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT1、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT2、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₉′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT1、IGBT3和IGBT6截止，達(dá)到正弦波的負(fù)半波的最大值；

步驟五、保持到時(shí)刻t₁₀′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT1、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT2、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₁₁′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT1、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₁₂′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT1、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT2、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₁₃′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT1、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₁₄′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT1、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT2、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₁₅′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT1、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₁₆′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT3和IGBT5導(dǎo)通，IGBT1、IGBT2、IGBT4和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₁₇′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT2、IGBT4和IGBT5導(dǎo)通，IGBT1、IGBT3和IGBT6截止，保持到時(shí)刻t₁₈′時(shí)DSP電路(1)通過(guò)驅(qū)動(dòng)/光電隔離電路(2)控制IGBT3和IGBT5導(dǎo)通，IGBT1、IGBT2、IGBT4和IGBT6截止，達(dá)到正弦波的負(fù)半波向正半波的過(guò)零點(diǎn)；

步驟六、返回運(yùn)行步驟二。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種少開(kāi)關(guān)五電平電壓源型逆變控制方法，其特征在于它的方法步驟一中所述t₀～t₁₈、t₁′～t₁₈′的選取規(guī)則為：采用四個(gè)具有相同頻率f_c和相同峰-峰值的三角波(a₁、a₂、b₁、b₂)與一個(gè)頻率為f_m、幅值為A_m的正弦波相比較；三角波a₁、a₂的幅值大于零，a₂的最小值等于a₁的最大值，并且同時(shí)由各自的平均值點(diǎn)開(kāi)始正向增加；三角波b₁和b₂的幅值小于零，b₂的最大值等于b₁的最小值，并且同時(shí)由平均值點(diǎn)開(kāi)始負(fù)向增加，在正弦波與載波相交叉的時(shí)刻，即為t₀～t₁₈、t₁′～t₁₈′。