[发明专利]逆变器调制方法及其用途

说明书

技术领域

本发明中涉及了一种逆变器调制方法及其用途。

背景技术

在大功率逆变器设计中，为了拓展功率等级，常采用两个三相半桥逆变结构并联的方式，每个逆变桥都给相同的控制信号，通过均流电抗器并联。

但是此种设计方式，需要均流电抗器来均衡并联功率器件的电流。并联的功率器件动作相同，无法充分利用开关的开关次数来提升开关频率。

发明内容

本发明提供了一种逆变器调制方法，可以充分利用到开关管的开关次数，取消均流电抗器并增加了等效开关频率。

本发明公开了一种逆变器调制方法，采用两个相并联的三相半桥，每个半桥包括三相桥臂，采用SVPWM方法进行调制并分别控制每相桥臂中的开关，分配每相桥臂中的开关不同的占空比与动作顺序，最终使得两个三相半桥在每一个PWM控制周期交替输出，从而减小输出电流纹波。

优选地，通过计算得到目标矢量后，根据目标矢量在坐标系上的旋转角度确定扇区，进而确定相邻自然矢量的作用时间T1，T2和零矢量作用时间T0，最终确定两个三相桥中每个开关管的开关占空比与动作顺序。

一种逆变器调制方法应用于并联结构的逆变器拓扑的用途。

本发明采用以上系统，具有以下优点：

1、可以取消均流电抗器，降低了成本；

2、增加了等效开关频率，可以减小电流纹波，减小后端LCL滤波器的大小。

附图说明

附图1为本发明所涉及的硬件拓扑结构结构示意图。

附图2为本发明采用的扇区定义示意图（此扇区定义为SVPWM技术中的通用方法）。

附图3为现有技术中的矢量合成方式。

附图4为本发明中的矢量合成方式。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本专利中所针对的拓扑结构如图1所示，采用两个相并联的三相半桥，每个半桥包括三相桥臂，采用SVPWM方法进行调制并分别控制每相桥臂中的开关，分配每相桥臂中的开关不同的占空比与动作顺序，最终使得两个三相半桥在每一个PWM控制周期交替输出，从而减小输出电流纹波。

本发明中，采用SVPWM通用计算方法计算得到目标矢量，根据目标矢量在坐标系上的旋转角度确定扇区，进而确定相邻自然矢量的作用时间T1，T2和零矢量作用时间T0。得到T1，T2和T0之后，不再根据SVPWM通用控制方法给予两个三相半桥完全相同的重合的控制信号，而是对两个三相半桥每个周期内的控制信号进行分拆和组合，使两个三相半桥的输出电流在同一时间内不会出现重合，即可取消均流电抗器，同时其等效开关频率提高接近2倍。在SVPWM的一个控制周期内，每个扇区内的开关控制顺序如下表1至表6（注：其中0代表此开关管关断，1代表开关管开通）。

在常规SVPWM调制方式下，确定T1、T2和T0之后，矢量合成方式如图3所示，而在本专利方案中，对两个三相半桥每个周期内的控制信号进行分拆和组合，其矢量合成方式如图4所示，使两个三相半桥的输出电流在同一时间内不会出现重合，即可取消均流电抗器，同时其等效开关频率提高接近2倍。

其中表1对应第Ⅰ扇区，表2对应第Ⅱ扇区，表3对应第Ⅲ扇区，表4对应第Ⅳ扇区，表5对应第Ⅴ扇区，表6对应第Ⅵ扇区。