[发明专利]一种基于动态载波偏置分配的PD-PWM调制方法

摘要

本发明涉及一种基于动态载波偏置分配的PD‑PWM调制方法，包括：获得双调制波信号；分配H桥子单元对应的载波信号；比较双调制波信号与H桥子单元对应的载波信号，得出H桥子单元的控制信号。本发明提供的新型CHB结构调制方法在最大限度发挥全桥子单元多电平自由度，低谐波输出电压优势的同时，能够有效均衡各子单元电容电压，易于工程实现。仿真和实验结果验证了该调制策略的有效性与可行性。

主权项

1.一种基于动态载波偏置分配的PD‑PWM调制方法，所述方法用的装置为全桥子单元级联结构，包括级联的H桥子单元，每个H桥子单元均并联有直流电容器，所述H桥子单元包括四桥臂，每个桥臂由IGBT模块构成，所述IGBT模块由IGBT器件以及与其反并联的二极管组成；其特征在于，所述调制方法将级联H桥子单元的输出电压Uo变换成正弦电压，且用于平衡H桥子单元电压，所述调制方法包括下述步骤：(1)获得双调制波信号；(2)分配H桥子单元对应的载波信号；(3)比较双调制波信号与H桥子单元对应的载波信号，得出H桥子单元的控制信号；所述步骤(2)中，根据子单元数量，设置相当数量的载波，即子单元数量为n时，设置n个载波信号；分别为第1子单元对应载波信号，第2子单元对应载波信号至第n子单元载波信号；在初始状态时，在纵坐标轴将‑1到1区间均匀分配成n个区域，分别为区域1至区域n；根据频率在时间横轴上划分周期，在每个周期根据动态偏置分配方法将各子单元对应载波信号分配至各个载波区域；将双调制波按照时间刻度分为区域I和区域II，所述区域Ⅰ中，tz1tz2；按照H桥子单元个数，将坐标图按照纵坐标进行区域划分；根据PD‑PWM调制原理，定义不同H桥子单元的控制单元叠加偏置信号bias1的三角载波在纵坐标I区间波动，叠加偏置信号bias2的三角载波在纵坐标II区间波动，叠加偏置信号bias3的三角载波在纵坐标III区间波动，叠加偏置信号bias4的三角载波在纵坐标IV区间波动，叠加偏置信号bias5的三角载波在纵坐标V区间波动；将H桥子单元的电容充放电规律表示为下述两种工况：工况I：当区域I和区域II的电流方向I<0时，叠加偏置信号bias3的子单元处于最快充电状态；叠加偏置信号bias3的子单元即为当前载波周期内载波信号处于坐标区域III的子单元；叠加偏置信号bias1和bias5的子单元处于最慢充电状态；叠加偏置信号bias1和bias5的子单元即为当前载波周期内载波信号处于坐标区域I和区域V的子单元；工况II：当区域I和区域II的电流方向I>0时，叠加偏置信号bias3的子单元处于最快放电状态；叠加偏置信号bias1和bias5的子单元处于最慢放电状态；叠加偏置信号bias1和bias5的子单元即为当前载波周期内载波信号处于坐标区域I和区域V的子单元。