[發明專利]一種單相逆變器三電平與五電平混合調制方法

有效

• 申請號: 202011148221.5
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112532091B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 寇志強;李澍;路峻豪;司琦;柳明燚;王瑞;顏玲龍;王磊;韋厚余;邵靖凱
• 申請（專利權）人: 連云港杰瑞電子有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M1/12
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所 32255
• 代理人: 劉喜蓮;馬強

一種單相逆變器三電平與五電平混合調制方法，該方法使用包括直流電源，場效應管、電感器、電容器、電阻器的逆變電路，逆變電路為減小共模電壓，將交流側中點與直流側中點N相連接；該方法將三電平與五電平調制方法混合使用，當調制比高于0.2時使用三電平調制方法，當調制比低于0.2時使用五電平調制方法，具有如下顯著優點：輸出電壓范圍2~115V；輸出頻率范圍47~10000Hz；通過三電平調制和五電平調制方法的混合使用，THD可達到小于2%的要求；電路結構緊湊，體積?。惠敵龉β矢撸蛇_到6VA。

技術領域

本發明涉及單相逆變電源技術領域，特別是一種單相逆變器三電平與五電平混合調制方法。

背景技術

電壓頻率可調電壓頻率可調單相T-型逆變器是一種小功率正弦波波信號源，主要用于自整角機、旋轉變壓器、LVDT傳感器、RVDT傳感器等傳感器測試儀器設備中，提供測試用小功率正弦波參考信號源。該類逆變電源用于在傳感器測試過程中提供所需不同電壓和頻率的正弦波信號，信號功率需求一般不超過6VA。

自整角機和旋轉變壓器屬于軸角測量類傳感器，其激磁電源的電壓范圍是2~115V，電壓精度±5%，頻率范圍是47~10000Hz；LVDT傳感器和RVDT傳感器屬于位移類傳感器，其激磁電源的電壓范圍是2~28V，電壓精度±3%，頻率范圍是360~5000Hz。在該類傳感器的測試儀器或設備中，需要設計能夠提供以上電壓和頻率范圍的小功率電壓頻率可調正弦波信號源。

目前該類正弦波信號源電路多采用DA+功放電路+變壓器升壓的電路設計實現。由于變壓器磁芯的工作頻段限制，固定參數的變壓器無法實現寬電壓和寬頻率信號的輸出，特別是低頻信號變壓器體積較大，無法適應小型儀器設備安裝空間要求。由于軸角和位移測量類傳感器的參考信號，電壓范圍寬，頻率范圍大，電壓的控制精度要求高，需要設計新型電壓頻率可調范圍大的單相逆變電源，以滿足該類正弦波信號源的設計指標要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種能夠滿足軸角和位移傳感器測試需要，電壓頻率可調范圍大的的單相逆變器三電平與五電平混合調制方法。

本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種單相逆變器三電平與五電平混合調制方法，該方法使用帶中點箝位的單相T-型逆變電路，單相T-型逆變電路的交流側中點與直流側中點N相連接，單相T-型逆變電路的兩個輸出端點分別為A點和B點，該方法包括三電平調制方法和五電平調制方法；

所述三電平調制方法為：單相T-型逆變電路的兩組橋臂分別采用相反的調制波與同一載波進行交接，橋式結構對管同開同關，互補箝位管則取互補式驅動，A、B兩點對N點的橋臂電壓相位相反、幅值相同，疊加后在負載上輸出兩倍電壓；

所述五電平調制方法為：控制uAN和uBN為幅值相等，相位差相差120°的正弦波，則uAB=uAN-uBN為正弦波，具體為控制uAN和uBN分別為三電平PWM序列，則uAB為五電平PWM序列。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，對于以上所述的單相逆變器三電平與五電平混合調制方法，當調制比高于0.2時，使用三電平調制方法，當調制比低于0.2時，使用五電平調制方法。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，對于以上所述的單相逆變器三電平與五電平混合調制方法，在單相T-型逆變電路中連接有直流電源，場效應管、電感器、電容器和電阻器，在單相T-型逆變電路交流側還設置有濾波電路。

本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現，對于以上所述的單相逆變器三電平與五電平混合調制方法，所述濾波電路為LC濾波電路。

與現有技術相比，本發明的顯著優點為：