[发明专利]基于并联驱动器拓扑结构的共模电压消除方法

权利要求书

1.一种基于并联驱动器拓扑结构的共模电压消除方法，其特征在于，包括有以下步骤：

步骤1：建立拓扑结构：所述拓扑结构源于并联组成的两个驱动器，两个驱动器产生的电压大小相等，方向相反；每个驱动器都顺序并接有三个桥臂A、B、C，桥臂按A、B、C顺序相互并联在1/2U和-1/2U电路端间；每个桥臂包括有MOSFET N型开关管、二极管、扼流圈、电容器和电感器，由MOSFET N型开关管和二极管并联组成的开关单元，两个开关单元以串联形式接在每个桥臂上，由MOSFET N型和二极管并联组成的开关单元以串联形式分布在每个桥臂上，在两个驱动器各自桥臂A、B的两个开关单元之间的连接节点均依次串接有扼流圈、电感器，并分别接在第1、2节点；在两个驱动器各自桥臂C的两个开关单元之间的连接节点均依次串接有电感器，并接在电路第3节点；在电路第1、2、3节点上均又并分别接有相同电感量的电感，形成各自的支路，共同连接到电路第4节点，第4节点为共模电压接地点；总体形成消除并联驱动器共模电压的拓扑结构的桥臂按A、B、C顺序相互并联在1/2U和-1/2U电路端间；

步骤2：绘制驱动器的拓扑电压矢量图：根据并联驱动器共模电压的拓扑结构，将每个驱动器的三个桥臂上由MOSFET N型开关管和二极管并联组成的开关单元，定义A桥臂1/2U电压端间的开关单元为1、C桥臂-1/2U电路端间的开关单元为2、B桥臂1/2U电压端间的开关单元为3、A桥臂-1/2U电压端间的开关单元为4、C桥臂1/2U电压端间的开关单元为5、B桥臂-1/2U电压端间的开关单元为6；每个开关单元的开关状态以1或0表示；每个驱动器总共有八种状态，国际规定除去000和111状态后，其余六个状态组成了六个不同的扇区，每个扇区的角度都为60°，其中水平正方向的矢量表示为100，以逆时针方向旋转，以60°为间隔，其余矢量依次为110、010、011、001、101，形成了六个角度均为60°的扇区，矢量100与110间为第一扇区，矢量110与010间为第二扇区，依次类推；两个驱动器具有同样的拓扑电压矢量图；

步骤3：设定共模电压消除的假设条件：假设给定电压在第一扇区，则给定电压在第一扇区以及与第一扇区相邻的两个扇区的相关矢量参与分解，设定给定电压作用在矢量100上的作用时间为x₁，设定给定电压作用在矢量110上的作用时间为x₂，设定给定电压作用在矢量010上的作用时间为x₃，设定给定电压作用在矢量101上的作用时间为x₄；消除共模电压的假设条件为：x₁+x₃＝x₂+x₄；

步骤4：对给定电压在并联驱动器的不同扇区进行矢量分解，得到不同扇区的作用时间：根据驱动器六个扇区的拓扑电压矢量图，在每个扇区内对给定电压进行分解，求出不同扇区给定电压的作用时间；

步骤5：对所有的作用时间进行重新分布，绘制波形图，得到开关时间：假设给定电压在第一扇区，则给定电压在第一扇区以及与第一扇区相邻的两个扇区的相关矢量参与分解，得到在两相静止坐标系αβ下的电压矢量U_α、U_β；电压矢量作为调制波计算模块的输入，产生波形，对第一扇区以及与第一扇区相邻的两个扇区的相关矢量进行重新分布，进行调制，观察波形图，得到基于并联驱动器拓扑结构的开关时间a₁＝x₂+x₃+x₄、a₂＝Not a₁ or x₂、a₃＝Not a₂ and x₂+x₄；依次类推，每个扇区都有相同的计算，得到基于并联驱动器拓扑结构的开关时间a₁、a₂、a₃；

步骤6：完成并联驱动器的共模电压消除：根据六个扇形区域的重新分布绘制的开关时间波形图，对开关时间进行调制，验证假设x₁+x₃＝x₂+x₄成立，实现了共模电压的消除。