[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于有源準(zhǔn)Z源逆變器的直通SVPWM調(diào)制控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010598173.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111969881A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈琳鈺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海電機(jī)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/5395
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/5395;H02M7/5387
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

本發(fā)明涉及一種基于有源準(zhǔn)Z源逆變器的直通SVPWM調(diào)制控制方法，有源準(zhǔn)Z源逆變器的單個(gè)調(diào)整周期內(nèi)包括四個(gè)時(shí)長(zhǎng)相等的直通矢量和關(guān)于調(diào)整周期的中部對(duì)稱(chēng)設(shè)置的“000”、“100”和“110”矢量，調(diào)整周期的中間段為“111”矢量，直通矢量位于零矢量與非零矢量交替的部位，有源準(zhǔn)Z源逆變器所在阻抗網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通脈沖設(shè)于相鄰的直通矢量之間，導(dǎo)通脈沖設(shè)有對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通系數(shù)，導(dǎo)通脈沖的寬度根據(jù)導(dǎo)通系數(shù)計(jì)算得到。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有直通占空比小、電壓增益高、減少阻抗網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)關(guān)頻率等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及于Z源逆變器的脈寬調(diào)制領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于有源準(zhǔn)Z源逆變器的直通SVPWM調(diào)制控制方法。

背景技術(shù)

由于Z源網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，使得Z源逆變器可以實(shí)現(xiàn)同一逆變橋上的兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件同時(shí)導(dǎo)通，即直通狀態(tài)。應(yīng)用于Z源逆變器的脈寬調(diào)制技術(shù)是在傳統(tǒng)脈沖寬度調(diào)制(PWM)調(diào)制中加入直通時(shí)間。其中，空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)調(diào)制方法應(yīng)用廣泛，尤其以分段調(diào)制法最為常見(jiàn)，即在零矢量與非零矢量相互變化的瞬間插入直通矢量。分段調(diào)制法主要包括兩段式、四段式和六段式插入法。綜合開(kāi)關(guān)損耗、電流紋波、諧波畸變率等方面，四段式直通插入法的性能最優(yōu)。

SVPWM四段式調(diào)制法是將直通矢量時(shí)間平均分為4份，分別插入零矢量與非零矢量交替的瞬間。具體分布如下：在一個(gè)調(diào)制周期下，將第一段直通矢量時(shí)間插入“000”與“100”矢量之間，替換部分“000”矢量時(shí)間，與“100”矢量相鄰；第二段直通矢量時(shí)間插入“110”與“111”矢量之間，替換部分“111”矢量時(shí)間，與“110”矢量相鄰；剩余兩段直通矢量時(shí)間關(guān)于調(diào)制周期的中部對(duì)稱(chēng)。其相鄰扇區(qū)示意圖如圖1所示。

但是隨著Z源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)，涌現(xiàn)出了阻抗網(wǎng)絡(luò)中帶有有源開(kāi)關(guān)器件的結(jié)構(gòu)，針對(duì)該開(kāi)關(guān)器件觸發(fā)脈沖的控制，現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)了一種Z源逆變器中功率開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通電流的獲取方法及系統(tǒng)，脈沖控制與直通時(shí)間同步，其占空比等于直通占空比，即有源開(kāi)關(guān)的控制信號(hào)與直通狀態(tài)同步變化，但是這樣只能通過(guò)改變直通占空比，來(lái)提高輸出電壓增益，導(dǎo)致調(diào)制范圍受限，輸出增益也有限。而且按SVPWM四段式方法調(diào)制，開(kāi)關(guān)器件的每周期切換4次，開(kāi)關(guān)頻率較高，開(kāi)關(guān)損耗較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的調(diào)制范圍有限、開(kāi)關(guān)損耗較大的缺陷而提供一種基于有源準(zhǔn)Z源逆變器的直通SVPWM調(diào)制控制方法。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種基于有源準(zhǔn)Z源逆變器的直通SVPWM調(diào)制控制方法，所述有源準(zhǔn)Z源逆變器的單個(gè)調(diào)整周期內(nèi)包括四個(gè)時(shí)長(zhǎng)相等的直通矢量和關(guān)于調(diào)整周期的中部對(duì)稱(chēng)設(shè)置的“000”、“100”和“110”矢量，所述調(diào)整周期的中間段為“111”矢量，所述直通矢量位于零矢量與非零矢量交替的部位，其中第一直通矢量位于“000”與“100”矢量之間，替換部分“000”矢量時(shí)間，與“100”矢量相鄰，第二直通矢量位于“110”與“111”矢量之間，替換部分“111”矢量時(shí)間，與“110”矢量相鄰，第三直通矢量與所述第二直通矢量關(guān)于調(diào)整周期的中部對(duì)稱(chēng)，第四直通矢量與所述第一直通矢量關(guān)于調(diào)整周期的中部，所述有源準(zhǔn)Z源逆變器所在阻抗網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的開(kāi)關(guān)器件的導(dǎo)通脈沖設(shè)于相鄰的直通矢量之間，所述導(dǎo)通脈沖設(shè)有對(duì)應(yīng)的導(dǎo)通系數(shù)，所述導(dǎo)通脈沖的寬度根據(jù)導(dǎo)通系數(shù)計(jì)算得到。

所述導(dǎo)通系數(shù)為正整數(shù)。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)通系數(shù)為1-6之間的正整數(shù)。

所述導(dǎo)通脈沖包括第一導(dǎo)通時(shí)間、第二導(dǎo)通時(shí)間和第三導(dǎo)通時(shí)間。

進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)通時(shí)間設(shè)于第一直通矢量和第二直通矢量之間，所述第三導(dǎo)通時(shí)間與第一導(dǎo)通時(shí)間關(guān)于調(diào)整周期的中部對(duì)稱(chēng)。

進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)通時(shí)間和第三導(dǎo)通時(shí)間的時(shí)長(zhǎng)均小于“100”與“110”矢量的時(shí)長(zhǎng)總和。