[发明专利]一种船用中压混合模块化多电平整流器的载波移相调制方法

权利要求书

1.一种船用中压混合模块化多电平整流器器的载波移相调制方法，其特征在于：

特征1：各桥臂载波相位角设计

中压混合模块化多电平整流器由直流电源、整流器主电路、负载、数据采集模块、给定输入模块、PID控制器和驱动模块组成，其中整流器主电路由三相组成，每相包含上下两个桥臂，每个桥臂均由N(N为正整数)个子模块及一个桥臂电抗器级联而成，每个桥臂的子模块由半桥型子模块和全桥型子模块组成，在上、下桥臂中，半桥型、全桥型子模块总和为N，载波移相调制方法写在驱动模块中。

为了调制输出多电平阶梯波型，上桥臂的半桥型子模块和全桥型子模块所对应的相位角θ_ph(i)和θ_pf(i)分别为见式(1)和式(2)，下桥臂的半桥型子模块和全桥型子模块所对应的相位角θ_nh(i)和θ_nf(i)分别见式(3)和式(4)；

其中k为整数，i∈[1,N]，N为桥臂子模块数目；全桥型子模块的载波频率为f_cf，半桥型子模块的载波频率为2f_cf，全桥型子模块载波为偶数列，半桥型子模块载波为奇数列，相邻载波间的相位差均为2π/N，上、下桥臂之间载波整体相位差为θ；

特征2：参考电压设计方法

由于电容的充放电过程需要电压平衡控制，因此加上平衡因子Δu，保证多电平整流器输出的参考电压能够稳定，进而使得调制出的驱动信号能够平稳；

因此，上、下桥臂中的半桥型子模块对应的参考电压分别如(5)、(6)式，上、下桥臂中的全桥型子模块对应的参考电压分别如(7)、(8)式；

其中U_dc为多电平整流器的直流母线电压，M(0≤M≤1)为电压调制比，ω₀为模块化多电平整流器参考电压的角频率，为j相参考电压的相角，Δu_nj(i)为第j相下桥臂第i个子模块的补偿电压；

特征3：驱动控制方法

直流母线电压为每个子模块供电，采用以上特征1所设置的载波相位角确定各个模块对应的载波信号，再基于特征2的参考电压设计，利用脉冲宽度调制的原理生成驱动控制信号，对中压混合型模块化整流器进行的开关控制，最终平稳输出符合要求的直流电压。