[發明專利]一種三電平逆變器驅動信號窄脈沖的消除方法及其裝置

有效

• 申請號: 201910256541.3
• 申請日: 2019-04-01
• 公開（公告）號: CN109980969B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 阮陽;洪波;李彤
• 申請（專利權）人: 深圳市海思瑞科電氣技術有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/537;H03K5/01;H03K7/08
• 代理公司: 深圳市徽正知識產權代理有限公司 44405
• 代理人: 盧杏艷

本發明實施例公開了一種三電平逆變器驅動信號窄脈沖的消除方法及其裝置，消除方法包括A、根據當前控制周期調制波、上一周期調制波和調制波的更新時刻計算等效調制波；B、根據等效調制波所在區間計算對應的修正量，根據所述修正量計算當前控制周期調制波的修正值；C、將修正值進行層疊SPWM處理獲得兩組基礎驅動信號；D、對兩組基礎驅動信號分別根據預設的邏輯運算獲得三電平橋臂的驅動信號。本發明通過修正三角載波頂點與底點處的調制波，可消除三電平逆變器調制生成的窄脈沖，且修正結果對調制結果的影響較小，解決了在高開關頻率下傳統方法將窄脈沖清除或者延長影響調制結果、使調制性能惡化的問題。

技術領域

本發明涉及三電平逆變器控制領域，尤其涉及一種三電平逆變器驅動信號窄脈沖的消除方法及其裝置。

背景技術

現有的三電平逆變器通常采用載波層疊SPWM(Sinusoidal?Pulse?WidthModulation，正弦脈寬調制)調制方式或者空間矢量調制方式；前者原理簡單，實施方便。載波層疊SPWM調制使用兩個三角載波信號Uc1、Uc2參與調制。上載波Uc1位于正半軸，載波的取值范圍為[0,Ucmax]，將上載波Uc1向下平移Ucmax得到下載波Uc2，形成相位相同的兩個三角載波，稱之為同相層疊SPWM調制。將上載波Uc1取反得到下載波Uc2，則稱之為反相層疊SPWM調制方式。

層疊SPWM調制方法在兩種情況下生成的驅動信號出現窄脈沖。一種情況是當調制波接近于上載波Uc1的頂點，或者下載波Uc2的底點時，即接近于過調制邊緣；另一種是當調制波接近于零時。對于前者，通過對調制波限幅即可解決。而對于調制波接近于零時經過SPWM生成的窄脈沖，可采取兩種方式處理：一是直接將窄脈沖刪除；二是將窄脈沖延長至設定的最小脈寬。當三角載波的頻率較低時，刪除窄脈沖或者將窄脈沖延長至最小脈寬。這兩種方法帶來的脈寬誤差與載波周期相比非常小，因此對調制性能的影響可以忽略。但是，當三角載波的頻率很高(即開關頻率較高的情況)時，比如達到16kHz～20kHz以上時，脈寬誤差對調制性能影響則較大。

因此，在下，三電平逆變器調制產生的窄脈沖需要一種新的處理方法來。

發明內容

針對上述技術問題，本發明實施例提供了一種三電平逆變器驅動信號窄脈沖的消除方法及其裝置，以解決在高開關頻率時傳統方法限制窄脈沖后使調制性能惡化的問題。

本發明實施例提供一種三電平逆變器驅動信號窄脈沖的消除方法，其包括：

步驟A、根據當前控制周期調制波、上一周期調制波和調制波的更新時刻計算等效調制波；

步驟B、根據等效調制波所在區間計算對應的修正量，根據所述修正量計算當前控制周期調制波的修正值；

步驟C、將修正值進行層疊SPWM處理獲得兩組基礎驅動信號；

步驟D、對兩組基礎驅動信號分別根據預設的邏輯運算獲得三電平橋臂的驅動信號。

可選地，所述的三電平逆變器驅動信號窄脈沖的消除方法，在所述步驟A中，計算一個三角載波周期內的頂點或底點位置的等效調制波，所述等效調制波M_x(k)(x＝1,2)的計算公式為：

M₁(k)＝0.5U(k)+0.5U(k-1)，當U(k)×U(k-1)≥0時；

M₁(k)＝U(k)，當U(k)×U(k-1)＜0時；

M₂(k)＝U(k)；

其中，M₁(k)為第一等效調制波，M₂(k)為第二等效調制波，U(k)為當前控制周期調制波，U(k-1)為上一周期調制波。