[發(fā)明專利]無CPLD三電平逆變驅(qū)動(dòng)控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310437216.3
• 申請(qǐng)日: 2023-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN116418247A
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏科旭;秦翌菲;周旭;儲(chǔ)理想;王銳;劉蓉;劉海東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海正泰電源系統(tǒng)有限公司;浙江正泰電源系統(tǒng)有限公司;深圳正泰電源系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/5387
• 分類號(hào): H02M7/5387;H02M7/483;H02M1/08;H02M1/32;H02M1/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

本發(fā)明的技術(shù)方案是公開了一種無CPLD三電平逆變驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，對(duì)于三電平逆變器中的任意一相，所述無CPLD三電平逆變驅(qū)動(dòng)控制方法利用DSP內(nèi)部EPWM模塊中各子模塊的特性對(duì)三電平逆變器的開關(guān)管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無CPLD驅(qū)動(dòng)時(shí)上橋臂外管與上橋臂內(nèi)管能夠互補(bǔ)輸出，同時(shí)下橋臂外管與下橋臂內(nèi)管能夠互補(bǔ)輸出；或者所述無CPLD三電平逆變驅(qū)動(dòng)控制方法直接由DSP進(jìn)行封鎖與保護(hù)。本發(fā)明僅用DSP實(shí)現(xiàn)了常規(guī)的DSP+CPLD組合方式控制方法所滿足的控制要求的同時(shí)，能夠解決在無CPLD情況下的DSP驅(qū)動(dòng)配置，有效地避免了使用CPLD存在的風(fēng)險(xiǎn)和功耗，并有利于成本的降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種逆變器驅(qū)動(dòng)控制方法，屬于電力電子領(lǐng)域。

背景技術(shù)

逆變器(Inverter，下文簡(jiǎn)稱Inv)，是一種通過逆變電路將直流(DC)轉(zhuǎn)換為交流(AC)的變換器，廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電、城市軌道交通、電動(dòng)汽車等工業(yè)及民用領(lǐng)域。

Inv系統(tǒng)主要由直流側(cè)、逆變器主電路和交流側(cè)構(gòu)成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。在Inv系統(tǒng)中，常采用數(shù)字信號(hào)處理器(Digital?Signal?Processor，DSP)作為主控芯片，負(fù)責(zé)INV和DC-DC及其他部分的控制。在面對(duì)需要多路PWM輸出的情況下，部分DSP提供的PWM輸出將不能滿足使用，并且將占用芯片內(nèi)部資源及計(jì)算時(shí)間，因此常引入復(fù)雜可編程邏輯器件(Complex?Programmable?Logic?Device，CPLD)進(jìn)行補(bǔ)充。常見的DSP+CPLD組合方式及控制策略如圖2，其中CPLD在功率器件的驅(qū)動(dòng)上起到與DSP互補(bǔ)的作用。但CPLD的引入無疑會(huì)增加系統(tǒng)的功耗和系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn)，并且不滿足在工業(yè)領(lǐng)域出于成本控制的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：常見的DSP+CPLD組合方式及控制策略會(huì)增加系統(tǒng)的功耗和系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn)，并且不滿足在工業(yè)領(lǐng)域出于成本控制的要求。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種無CPLD三電平逆變驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，對(duì)于三電平逆變器中的任意一相，所述無CPLD三電平逆變驅(qū)動(dòng)控制方法利用DSP內(nèi)部EPWM模塊中各子模塊的特性對(duì)三電平逆變器的開關(guān)管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無CPLD驅(qū)動(dòng)時(shí)上橋臂外管與上橋臂內(nèi)管能夠互補(bǔ)輸出，同時(shí)下橋臂外管與下橋臂內(nèi)管能夠互補(bǔ)輸出；或者所述無CPLD三電平逆變驅(qū)動(dòng)控制方法直接由DSP進(jìn)行封鎖與保護(hù)，其中：

利用DSP內(nèi)部EPWM模塊中各子模塊的特性對(duì)三電平逆變器的開關(guān)管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無CPLD驅(qū)動(dòng)時(shí)上橋臂外管與上橋臂內(nèi)管能夠互補(bǔ)輸出，同時(shí)下橋臂外管與下橋臂內(nèi)管能夠互補(bǔ)輸出包括以下步驟：

由EPWM模塊兩路相同的PWM輸出EPWMxA和EPWMxB分別對(duì)上橋臂外管或下橋臂外管和上橋臂內(nèi)管或下橋臂內(nèi)管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，x為1,2,3,……中的任意一個(gè)；

對(duì)EPWM模塊中的時(shí)基子模塊設(shè)置時(shí)基計(jì)數(shù)周期值，時(shí)基計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)的值稱為時(shí)基計(jì)數(shù)值；

比較子模塊將時(shí)基計(jì)數(shù)值與計(jì)數(shù)比較值進(jìn)行比較，若時(shí)基計(jì)數(shù)值與計(jì)數(shù)比較值匹配則會(huì)產(chǎn)生比較事件，并將該比較事件反饋給動(dòng)作限定子模塊；

由限定子模塊對(duì)產(chǎn)生的比較事件執(zhí)行EPWMxA和EPWMxB輸出引腳拉低或拉高操作，進(jìn)行PWM的高低電平變換，并輸出PWM；

使用死區(qū)控制子模塊對(duì)動(dòng)作限定子模塊輸出的PWM各上升或下降沿進(jìn)行延時(shí)與翻轉(zhuǎn)，得到互補(bǔ)的PWM驅(qū)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述PWM輸出EPWMxA和EPWMxB的驅(qū)動(dòng)互補(bǔ)輸出采用反向載波或正向載波實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，將所述時(shí)基子模塊配置為增減計(jì)數(shù)。

優(yōu)選地，啟用所述比較子模塊的影子寄存器，則在當(dāng)前載波周期進(jìn)行寫寄存器操作，寫入的數(shù)存入影子寄存器，在下一個(gè)載波周期某一時(shí)基計(jì)數(shù)值將影子寄存器中的數(shù)據(jù)傳遞給活動(dòng)寄存器，即獲得所述計(jì)數(shù)比較值。