[發明專利]一種少開關五電平電壓源型逆變裝置及其控制方法

無效

• 申請號: 200710144523.3
• 申請日: 2007-10-30
• 公開（公告）號: CN101174801A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 曾繁鵬
• 申請（專利權）人: 黑龍江工商職業技術學院
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537;H02M1/32;H02H7/122
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 朱永林

技術領域

本發明涉及一種多電平電壓源型逆變的技術領域。

背景技術

近年來，隨著電力電子和控制技術的全面發展，電力電子裝置已經被廣泛使用。人們對電力電子裝置的高壓、大功率、高頻化、低諧波擾動的要求越來越強烈。多電平逆變器具有功率容量大、開關頻率低、輸出諧波小、響應速度快、電磁兼容性好等特點。并可以使耐壓值較低的全控型電力電子器件可靠應用于高壓大功率領域，并有效減少PWM控制產生的高次諧波，但是，多電平功率變換電路的拓撲結構和控制方法較為復雜，抑制了多電平逆變器在實際中的推廣使用。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有多電平功率變換電路的拓撲結構和控制方法較為復雜，而抑制了多電平逆變器在實際中推廣使用的問題。進而提供一種少開關五電平電壓源型逆變裝置及其控制方法。

本發明的裝置包括整流全橋B、電解電容C1、電解電容C2、IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4、IGBT5、IGBT6、電感L、DSP電路1、驅動/光電隔離電路2；

整流全橋B的兩個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的負極端、IGBT2的發射極連接電解電容C2的正極端，IGBT2的集電極、IGBT1的發射極、IGBT3的集電極連接IGBT5的集電極，IGBT3的發射極、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的發射極連接IGBT6的集電極并為第二輸出端，IGBT4的發射極、IGBT6的發射極、電解電容C2的負極端連接整流全橋B的負極端，IGBT1的柵極、IGBT2的柵極、IGBT3的柵極、IGBT4的柵極、IGBT5的柵極、IGBT6的柵極分別連接驅動/光電隔離電路2的六個驅動控制信號輸出端，驅動/光電隔離電路2的控制信號輸入總線端連接DSP電路1的控制信號輸出總線端。

本發明的少開關五電平電壓源型逆變控制方法步驟為：

步驟一、整個裝置加電啟動，設t₀～t₁₈為正弦波的正半波與三角波相交叉的時刻，t₁′～t₁₈′為正弦波的負半波與三角波相交叉的時刻；

步驟二、在時刻t₀時，DSP電路1通過驅動/光電隔離電路2控制IGBT4和IGBT6導通，IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT5截止，保持到時刻t₁時DSP電路1通過驅動/光電隔離電路2控制IGBT2、IGBT3和IGBT6導通，IGBT1、IGBT4和IGBT5截止，保持到時刻t₂時DSP電路1通過驅動/光電隔離電路2控制IGBT4和IGBT6導通，IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT5截止，保持到時刻t₃時DSP電路1通過驅動/光電隔離電路2控制IGBT2、IGBT3和IGBT6導通，IGBT1、IGBT4和IGBT5截止，保持到時刻t₄時DSP電路1通過驅動/光電隔離電路2控制IGBT1、IGBT3和IGBT6導通，IGBT2、IGBT4和IGBT5截止，保持到時刻t₅時DSP電路1通過驅動/光電隔離電路2控制IGBT2、IGBT3和IGBT6導通，IGBT1、IGBT4和IGBT5截止，保持到時刻t₆時DSP電路1通過驅動/光電隔離電路2控制IGBT1、IGBT3和IGBT6導通，IGBT2、IGBT4和IGBT5截止，保持到時刻t₇時DSP電路1通過驅動/光電隔離電路2控制IGBT2、IGBT3和IGBT6導通，IGBT1、IGBT4和IGBT5截止，保持到時刻t₈時DSP電路1通過驅動/光電隔離電路2控制IGBT1、IGBT3和IGBT6導通，IGBT2、IGBT4和IGBT5截止，達到正弦波的正半波的最大值；