[發(fā)明專利]一種SPWM調制方法

有效

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• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112202357B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設計）人: 余健健;丁平
• 申請（專利權）人: 深圳市尚科新能源有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M7/5395
• 代理公司: 深圳市優(yōu)一知識產權代理事務所(普通合伙) 44522
• 代理人: 楊芳;王宏洋

本發(fā)明提供了一種SPWM調制方法，應用于單極性SPWM調制電路，所述SPWM調制電路包括逆變器和主控芯片，所述逆變器包括第一開關管、第三開關管、第二開關管、第四開關管，所述第一開關管和所述第三開關管串聯(lián)構成工頻橋臂，所述第二開關管和所述第四開關管串聯(lián)構成高頻橋臂,所述工頻橋臂與所述高頻橋臂并聯(lián)。上述SPWM調制方法，令第一開關管、第三開關管在過零處不再關閉驅動，而是按照SPWM規(guī)律打出PWM驅動信號；而針對第二開關管、第四開關管則保持原有的發(fā)波方式不變，使得第一開關管、第三開關管在0度過零處、180度過零處插入單個開關周期的SPWM驅動信號，改善正、負半周續(xù)流，從而改善充電電流波形在過零點處發(fā)生畸變的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及電子電路技術領域，特別涉及一種SPWM調制方法。

背景技術

SPWM調制是逆變器開關管的開關邏輯調制方法，隨著光伏發(fā)電技術的發(fā)展，光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本不斷降低，離并網逆變器應用越來越廣泛。

現(xiàn)有技術（圖4）采用傳統(tǒng)的固定單極性SPWM調制方式來控制逆變器（見圖2）。第一開關管Q1、第三開關管Q3的驅動為工頻互補，第二開關管Q2、第四開關管Q4的驅動為高頻互補，配合濾波器（例如LC濾波器，由電感L1和電容C1組成），具備成本低廉，效率高的特點，但是當右側電網頻率、相位發(fā)生切變時，四個開關管同時關斷，電感L1無法續(xù)流，充電電流波形在過零點處發(fā)生畸變。其中充電電流指逆變器反向工作，給左側直流源（如電池）充電時的交流電流。

可見，現(xiàn)有技術按照固定單極性SPWM調制方式來對逆變器進行控制，雖然成本低廉，轉換效率高，但存在電網頻率、相位發(fā)生切變時，充電電流波形在過零點處發(fā)生畸變較大問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種單極性SPWM調制方法，以解決現(xiàn)有的固定單極性SPWM調制方式在電網頻率、相位發(fā)生切變時，充電電流波形在過零點處會發(fā)生畸變的問題。

本發(fā)明提供了一種SPWM調制方法，應用于單極性SPWM調制電路，所述SPWM調制電路包括逆變器和主控芯片，所述逆變器包括第一開關管、第三開關管、第二開關管、第四開關管，所述第一開關管和所述第三開關管串聯(lián)構成工頻橋臂，所述第二開關管和所述第四開關管串聯(lián)構成高頻橋臂，所述工頻橋臂與所述高頻橋臂并聯(lián)，所述SPWM調制方法包括：

主控芯片發(fā)出所述第一開關管、所述第三開關管、所述第二開關管、所述第四開關管的PWM驅動信號；

所述第一開關管在0度過零處插入與所述第四開關管0度過零處一致的第一SPWM驅動信號，所述第一SPWM驅動信號波形持續(xù)單個開關周期；

所述第一開關管在180度過零處插入與所述第四開關管180度過零處一致的第二SPWM驅動信號，所述第二SPWM驅動信號波形持續(xù)單個開關周期；

所述第三開關管在0度過零處插入與所述第二開關管0度過零處一致的第三SPWM驅動信號，所述第三SPWM驅動信號波形持續(xù)單個開關周期；

所述第三開關管在180度過零處插入與所述第二開關管180度過零處一致的第四SPWM驅動信號，所述第四SPWM驅動信號波形持續(xù)單個開關周期。

上述SPWM調制方法，令第一開關管、第三開關管在過零處不再關閉驅動，而是按照SPWM規(guī)律打出PWM驅動信號；而針對第二開關管、第四開關管則保持原有的發(fā)波方式不變，使得第一開關管、第三開關管在0度過零處插入單個開關周期的SPWM波，改善正半周續(xù)流，使得第一開關管、第三開關管在180度過零處插入單個開關周期的SPWM波，改善負半周續(xù)流，從而改善充電電流波形在過零點處發(fā)生畸變的問題。

進一步地，所述逆變器還包括濾波器，所述濾波器兩端分別接所述工頻橋臂的中點和所述高頻橋臂的中點。

進一步地，所述濾波器為LC濾波器；所述LC濾波器包括電感和電容，所述電感和電容相互串聯(lián)。