[發明專利]一種用于控制三電平逆變器的集成電路

有效

• 申請號: 202011077692.1
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112290816B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 項乾
• 申請（專利權）人: 寧波市賽衡電子科技有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M1/08;H02M1/088
• 代理公司: 寧波浙成知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33268
• 代理人: 王方華

1.一種用于控制三電平逆變器的集成電路，所述三電平逆變器的三相橋臂通過三相電感L₁、L₂產生三相輸出電壓，所述三相電感L₁、L₂的連接點通過三相電容C接地；其特征在于，所述集成電路具有五個clark變換模塊、正弦計算模塊、乘法模塊、V_c^*產生模塊、控制模塊、clark反變換模塊、PWM調制模塊；第一至第四clark變換模塊分別將采樣得到的三相電感電流I_L1uvw、三相電容電壓V_cuvw、三相輸出電流I_ouvw、三相輸出電壓V_suvw轉換為兩相靜止坐標系中的電壓、電流I_L1αβ、V_cαβ、I_oαβ、V_sαβ，并輸入到控制模塊；正弦計算模塊根據采樣得到的輸出電流相位角θ，計算輸出電流相位角的正弦值，并輸入到乘法模塊；乘法模塊基于輸出電流相位角的正弦值和輸出電流幅值給定值I_oamp計算得到三相輸出電流給定值并輸入到第五clark變換模塊；第五clark變換模塊對三相輸出電流給定值進行clark變換，得到兩相靜止坐標系中的電流并輸入到V_c^*產生模塊；V_c^*產生模塊基于電流計算得到電容電壓給定值并輸入到控制模塊；控制模塊基于電容電壓給定值電流I_L1αβ、I_oαβ、電壓V_cαβ、V_sαβ，計算得到控制量ΔT_αβ，輸入到clark反變換模塊；clark反變換模塊對控制量ΔT_αβ進行clark反變換，得到對應的三相控制量ΔT_uvw，并輸入到PWM調制模塊；PWM調制模塊根據三相控制量ΔT_uvw調節三相橋臂中晶體管的導通時間，實現三電平逆變控制；所述控制模塊的具體工作原理為：

三相電感L₁電壓為：

流經三相電感L₁的電流一階導數為：

三相電容電流I_c(t)為：

三相電容電壓為：

三相電容電壓一階導數為：

其中，V_I(t)為三相橋臂輸出電壓，I_o(t)為三相輸出電流，t為時間；

進而基于兩相靜止坐標系中的電壓、電流I_oαβ、V_cαβ、構建狀態變量X₂的表達式為：

其中，Y₂＝[V_Iαβ]，Z＝[V_sαβ]；

對其離散化，得到

X₂[k+1]＝F₂X₂[k]+G₂Y₂[k]+G₃Z[k]

其中，T_c為載波周期，T_S為采樣周期，Vin為直流輸入電壓；

進而得到控制量ΔT_αβ的表達式：

其中，I_oαβ[k]、V_cαβ[k]、V_sαβ[k]分別為所述電流電流I_oαβ、電壓V_cαβ、電壓V_sαβ的離散值。