[發明專利]用于電壓型Z源逆變器的SPWM延遲控制方法

有效

• 申請號: 201510055977.8
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104638958B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 趙青松;王燕;張浩
• 申請（專利權）人: 陜西航天西諾美靈電氣有限公司
• 主分類號: H02M7/5395
• 分類號: H02M7/5395
• 代理公司: 西安智萃知識產權代理有限公司61221
• 代理人: 方力平

1.一種用于電壓型Z源逆變器的SPWM延遲控制方法，包括：電壓型Z源逆變器，控制電壓型Z源逆變器工作的控制電路，控制電路產生一個輸出三角波的載波信號，一個可獲取正弦波信號相位的參考信號；載波信號的頻率是參考信號頻率的整數倍，控制電路包括控制電壓型Z源逆變器四個開關管的控制端，四個開關管中G1、G2和G3、G4分別串聯在Z源逆變器輸出端，G1和G2串聯后的電連接點與G3和G4串聯后的電連接點構成逆變器的輸出，正弦波信號和三角波的幅值形成多點重合，其特征是：控制電路檢測正弦波信號的極性，依據正弦波信號的極性確定三角波輸出的極性，當正弦波信號為單極性時，三角波輸出為單極性；當正弦波信號為雙極性時，三角波輸出為雙極性；單極性時，控制電路控制電壓型Z源逆變器四個開關管的G2和G4下降沿延時；雙極性時，控制電路控制電壓型Z源逆變器四個開關管的下降沿延時；

所述的電壓型Z源逆變器包括直流電壓源、Z源逆變器、Z源逆變器輸出控制單元；Z源逆變器的輸入端與直流電壓源電連接；Z源逆變器的輸出端與Z源逆變器輸出控制單元電連接，所述的控制電路包括：一種輸出三角波的載波信號，一種正弦波信號相位的參考信號；輸出三角波的載波信號和正弦波信號相位的參考信號分別與電壓比較器U1的負極和正極端電連接，電壓比較器輸出分兩支路，一路支路用于控制Z源逆變器輸出控制單元的開關管G1和開關管G4，另一路支路用于控制Z源逆變器輸出控制單元的開關管G2和開關管G3；所述的用于控制Z源逆變器輸出控制單元的開關管G1和開關管G4的支路包括一個第一二輸入或門U2，一個第一延時電路U3、一個驅動門U4，電壓比較器U1的輸出形成兩路，一路直接與二輸入或門U2的一個輸入端電連接，另一路經所述的第一延時電路U3后與二輸入或門U2的另一個輸入端電連接，二輸入或門U2的輸出經第一驅動門U4后加載在開關管G1和開關管G4的控制端；所述用于控制Z源逆變器輸出控制單元的開關管G2和開關管G3支路首先經反相器U5后分兩路，一路與第二二輸入或門U6的一個輸入端電連接，另一路經第二延時電路U7后與第二二輸入或門U6的另一個輸入端電連接；第二二輸入或門U6的輸出經第二驅動門U8后與開關管G2和開關管G3的控制端電連接。

2.根據權利要求1所述的一種用于電壓型Z源逆變器的SPWM延遲控制方法，其特征是：所述的控制電路檢測正弦波信號的極性，當正弦波信號為單極性時，控制電路控制電壓型Z源逆變器開關管的G2和G4下降沿延時是通過如下時序控制工作：

1)正弦波信號和三角波同時出現第一個零幅值點時，開關管G1控制端輸出高電平；開關管G2控制端輸出低電平，開關管G3控制端輸出高電平；開關管G4 控制端由高電平經延時輸出低電平；

2)正弦波信號和三角波同時出現第一個大于零的相同幅值點時，開關管G1控制端輸出高電平，開關管G2控制端輸出低電平；開關管G3控制端由高電平經延時輸出低電平，開關管G4控制端輸出高電平；

3)在正弦波第一個半波內，重復步驟1)和步驟2)，直到正弦波第一個半波結束；

4) 在正弦波第一個半波結束，正弦波信號和三角波同時出現第二個零幅值點時，開關管G1控制端輸出低電平；開關管G2控制端輸出高電平，開關管G3控制端輸出高電平；開關管G4 控制端由高電平經延時輸出低電平；

5) 在正弦波第二個半波，正弦波信號和三角波同時出現第一個大于零的相同幅值點時，開關管G1控制端輸出低電平，開關管G2控制端輸出高電平；開關管G3控制端由高電平經延時輸出低電平，開關管G4控制端輸出高電平；

6)在正弦波第二個半波內，重復步驟4)和步驟5)，直到正弦波第二個半波結束；

7)反復重復步驟1）至步驟6)。

3.根據權利要求2所述的一種用于電壓型Z源逆變器的SPWM延遲控制方法，其特征是：當正弦波信號為單極性時，其最大延遲時間滿足方程：，由此得到；單極性延遲法只對開關管G3，開關管G4進行延時，使開關管G3，開關管G4同時導通，產生直通時間；式中，A為輸出三角波的載波信號的最大幅值，A₀為正弦波相位的參考信號的最大幅值。