[發明專利]電力電子功率脈沖邊沿開關瞬態非理想特性補償方法

在審

• 申請號: 202210252168.6
• 申請日: 2022-03-15
• 公開（公告）號: CN114598178A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 陳凱楠;趙爭鳴;袁立強
• 申請（專利權）人: 清華大學;國網湖北省電力有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/088;H02M1/38
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種電力電子功率脈沖邊沿開關瞬態非理想特性補償方法，其特征在于，包括以下步驟：

檢測電路負載的電流數據信息和母線電壓幅值，利用所述電流數據信息和預先生成的邊沿-瞬態過程對應關系確定各輸出功率脈沖邊沿的延遲時間，并根據所述延遲時間和母線電壓幅值計算所述各輸出功率脈沖邊沿由于延遲造成的第一伏秒面積偏差；

根據所述電路負載的電流數據信息和母線電壓幅值在預先建立的電壓-電流-面積偏差表中進行查找，得到所述各輸出功率脈沖邊沿在不同工況下由于畸變所造成的第二伏秒面積偏差；

將所述第一伏秒面積偏差和所述第二伏秒面積偏差進行求和得到所述各輸出功率脈沖邊沿的總伏秒面積偏差，并將所述總伏秒面積偏差除以對應的功率脈沖幅值，得到邊沿補償時間，且將所述各輸出功率脈沖邊沿提前所述邊沿補償時間以進行脈沖邊沿補償。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測電路負載的電流數據信息和母線電壓幅值之前，還包括：

根據電路拓撲和調試方式，確定各輸出功率脈沖邊沿在不同工況下對應的功率開關器件瞬態過程，生成所述邊沿-瞬態過程對應關系。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在根據所述電路負載的電流數據信息和母線電壓幅值在預先建立的電壓-電流-面積偏差表中進行查找之前，還包括：

將所述電路負載的電流數據信息和所述母線電壓幅值輸入功率器件的開關瞬態解析模型，輸出所述各輸出功率脈沖邊沿在不同工況下由于畸變所造成的所述第二伏秒面積偏差；

建立所述電路負載的電流數據信息和所述母線電壓幅值與所述第二伏秒面積偏差對應關系的所述電壓-電流-面積偏差表。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一伏秒面積偏差等于所述延遲時間和母線電壓幅值的乘積，所述延遲時間包括死區時間、控制通路延遲時間、從驅動信號跳變到輸出電壓開始發生變化的延遲時間。

5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述電路負載的電流數據信息包括電流方向和電流幅值。

6.一種電力電子功率脈沖邊沿開關瞬態非理想特性補償系統，其特征在于，包括：

計算模塊，用于檢測電路負載的電流數據信息和母線電壓幅值，利用所述電流數據信息和預先生成的邊沿-瞬態過程對應關系確定各輸出功率脈沖邊沿的延遲時間，并根據所述延遲時間和母線電壓幅值計算所述各輸出功率脈沖邊沿由于延遲造成的第一伏秒面積偏差；

獲取模塊，用于根據所述電路負載的電流數據信息和母線電壓幅值在預先建立的電壓-電流-面積偏差表中進行查找，得到所述各輸出功率脈沖邊沿在不同工況下由于畸變所造成的第二伏秒面積偏差；

補償模塊，用于將所述第一伏秒面積偏差和所述第二伏秒面積偏差進行求和得到所述各輸出功率脈沖邊沿的總伏秒面積偏差，并將所述總伏秒面積偏差除以對應的功率脈沖幅值，得到邊沿補償時間，且將所述各輸出功率脈沖邊沿提前所述邊沿補償時間以進行脈沖邊沿補償。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，還包括：

生成模塊，用于檢測電路負載的電流數據信息和母線電壓增幅之前，根據電路拓撲和調試方式，確定各輸出功率脈沖邊沿在不同工況下對應的功率開關器件瞬態過程，生成所述邊沿-瞬態過程對應關系。

8.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，還包括：

建表模塊，用于在根據所述電路負載的電流數據信息和母線電壓幅值在預先建立的電壓-電流-面積偏差表中進行查找之前，將所述電路負載的電流數據信息和所述母線電壓幅值輸入功率器件的開關瞬態解析模型，輸出所述各輸出功率脈沖邊沿在不同工況下由于畸變所造成的所述第二伏秒面積偏差；建立所述電路負載的電流數據信息和所述母線電壓幅值與所述第二伏秒面積偏差對應關系的所述電壓-電流-面積偏差表。

9.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述第一伏秒面積偏差等于所述延遲時間和母線電壓幅值的乘積，所述延遲時間包括死區時間、控制通路延遲時間、從驅動信號跳變到輸出電壓開始發生變化的延遲時間。