[發明專利]一種SiC和Si混合型三電平ANPC逆變器調制電路

有效

• 申請號: 202011413311.2
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112532092B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 張犁;婁修弢;雷崢子;諸葛慧子;陶勁宇;史雯;謝子建
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/537
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種SiC和Si混合型三電平ANPC逆變器調制電路，包括直流電源、第一輸入分壓電容、第二輸入分壓電容、第一～第六功率管、輸出濾波電感、輸出濾波電容以及負載電阻；第一輸入分壓電容的正極端與直流電源的正極連接，第一輸入分壓電容的負極端與第二輸入分壓電容的正極端連接，第二輸入分壓電容的負極端與直流電源的負極連接，工頻模塊(2)的功率管是第二功率管和第三功率管，采用Si IGBT，高頻模塊(1)的功率管是第一功率管、第四功率管、第五功率管、第六功率管，采用SiC MOSFET；第一功率管的漏極和直流電源的正極連接，第一功率管的源極和第二開關管的漏極連接，第二功率管的源極和第三功率管的漏極連接，第二功率管與第三功率管的公共端和第一輸入分壓電容與第二輸入分壓電容的公共端連接，第三功率管的源極和第四功率管的漏極連接，第四功率管的源極和直流電源的負極連接，第五功率管的漏極和第一功率管與第二功率管的公共端連接，第五功率管的源極和第六功率管的漏極連接，第六功率管的源極和第三功率管與第四功率管的公共端連接，第五功率管與第六功率管的公共端經輸出濾波電感和輸出濾波電容的正極端連接，輸出濾波電容的負極端和第二功率管與第三功率管的公共端連接，負載電阻與輸出濾波電容并聯；控制電路包括閉環控制器和驅動調制電路，輸出濾波電感電流和負載電阻兩端電壓的采樣值作為閉環控制器的輸入，閉環控制器的輸出得到調制信號；工頻模塊(2)使用SiIGBT，高頻模塊(1)使用SiC MOSFET，均采用分立式器件，兩端均反向并聯一個二極管，其特征在于，包括第一～第十四比較器、第一～第十四乘法器、第一微分器、第一加法器、第二加法器、第一減法器、第二減法器、第一～第十或門、第一～第三反相器以及第一～第六驅動電路；

第一加法器、第二加法器、第一減法器以及第二減法器的第二輸入端均連接相同的直流偏置；第一加法器和第一減法器的第一輸入端連接調制信號；第二加法器和第二減法器的第一輸入端連接負的調制信號；

第一比較器、第三比較器、第六比較器、第七比較器、第十一比較器、第十二比較器、第十三比較器、第十四比較器的正輸入端以及第四比較器、第五比較器、第九比較器、第十比較器的負輸入端以及第一微分器的輸入端均連接載波信號；第一比較器的負輸入端以及第五比較器、第八比較器的正輸入端均連接調制信號；第二比較器的負輸入端連接第一微分器的輸出端，第二比較器的正輸入端和第八比較器的負輸入端接地；第三比較器和第七比較器的負輸入端以及第四比較器的正輸入端均連接第一加法器的輸出；第九比較器的正輸入端和第十二比較器的負輸入端連接負的調制信號；第十比較器的正輸入端以及第十一比較器和第十三比較器的負輸入端均連接第二加法器的輸出；第六比較器的負輸入端連接第一減法器的輸出；第十四比較器的負輸入端連接第二減法器的輸出端；

第一乘法器、第二乘法器、第十二乘法器、第十三乘法器的第二輸入端以及第一反相器和第二反相器的輸入端均連接第二比較器的輸出；第三乘法器的第二輸入端連接第一反相器的輸出端；第十四乘法器的第二輸入端連接第二反相器的輸出端；第四乘法器、第六乘法器、第八乘法器以及第十乘法器的第二輸入端均連接第八比較器的輸出；第五乘法器、第七乘法器、第九乘法器以及第十一乘法器的第二輸入端均連接第三反相器的輸出；第三反相器的輸入端接到第八比較器的輸出；

第一或門的兩個輸入端分別接到第一比較器和第一乘法器的輸出端；第二或門的兩個輸入端分別接到第十二乘法器和第十比較器的輸出端；第三或門的兩個輸入端分別接到第四乘法器和第五乘法器的輸出端；第四或門的兩個輸入端分別接到第四比較器和第二乘法器的輸出端；第五或門的兩個輸入端分別接到第十三乘法器和第十二比較器的輸出端；第六或門的兩個輸入端分別接到第六乘法器和第七乘法器的輸出端；第七或門的兩個輸入端分別接到第三乘法器和第六比較器的輸出端；第八或門的兩個輸入端分別接到第八乘法器和第九乘法器的輸出端；第九或門的兩個輸入端分別接到第十四乘法器和第十四比較器的輸出端；第十或門的兩個輸入端分別接到第十乘法器和第十一乘法器的輸出端；

第一驅動電路的輸入端接到第八或門的輸出端；第二驅動電路的輸入端接到第三反相器的輸出端；第三驅動電路的輸入端接到第八比較器的輸出端；第四驅動電路的輸入端接到第十或門的輸出端；第五驅動電路的輸入端接到第三或門的輸出端；第六驅動電路的輸入端接到第六或門的輸出端；第一～第六驅動電路的輸出分別對應第一～第六功率管驅動信號。