CN103580520A - 一种逆变器的调制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种逆变器的调制装置及方法,本发明通过检测输出功率,比较输出功率值与设定功率值来控制两种调制方式相互切换,在输出功率小于设定功率时,选择采用连续调制波,而在输出功率大于设定功率时,选择采用断续调制波,然后将选择的调制波通过该调制装置的输出信号作为逆变器的驱动信号。本发明提出的调制方法,在逆变器轻载,开关损耗不显著时,采用连续调制波减小输出滤波器上的损耗来提高效率,而在逆变重载时,采用断续调制波来大幅度地减小逆变器的开关损耗来提高效率,从而在全功率范围内,逆变器的效率比以单一调制波的方式效率高,并且切换方式简单可靠,易实现。
Description
技术领域
本发明涉及逆变器及其调制技术,尤其涉及一种逆变器的调制装置及方法。
背景技术
逆变器是将直流电转换为交流电的装置,应用广泛。目前逆变器的调制方式常使用单一的调制方式,每种的调制方式有一定的最佳工作范围。比如常见的连续调制方式,输出纹波较小,能够获得很好的输出电流,而断续的调制方式,相比于连续的调制方式,能够减小桥臂的开关损耗,而在另一方面,增大了输出电流的纹波,从而增加输出滤波器上的磁损。效率对于逆变器是个很重要的因素,较高的逆变器转换效率意味能够输出更多的电能,而且对于逆变器本身,较高的效率能够减小逆变器的发热量,在相同散热装置的条件下,能够降低逆变器的温度,从而提高逆变器的可靠性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种逆变器的调制装置及方法。
逆变器的调制装置是:A相连续调制波发生器和A相断续调制波发生器分别连接第一选择器的1脚输入端和2脚输入端,第一选择器的输出端同时连接第一比较器的正输入端和第二比较器的正输入端,第一三角波发生器连接第一比较器的负输入端,第二三角波发生器连接第二比较器的负输入端,第一比较器的输出端同时连接第一反相器的输入端和第一死区模块的输入端,第一反相器的输出端连接第二死区模块的输入端,第一死区模块的输出端连接第一驱动模块的输入端,第二死区模块的输出端连接第二驱动模块的输入端,第一驱动模块的输出信号为桥臂开关Sa1的驱动信号,第二驱动模块的输出信号为桥臂开关Sa3的驱动信号,第二比较器的输出端同时连接第二反相器的输入端和第三死区模块的输入端,第二反相器的输出端连接第四死区模块的输入端,第三死区模块的输出端连接第三驱动模块的输入端,第四死区模块的输出端连接第四驱动模块的输入端,第三驱动模块的输出信号为桥臂开关Sa2的驱动信号,第四驱动模块的输出信号为桥臂开关Sa4的驱动信号;
B相连续调制波发生器和B相断续调制波发生器分别连接第二选择器的1脚输入端和2脚输入端,第二选择器的输出端同时连接第三比较器的正输入端和第四比较器的正输入端,第一三角波发生器连接第三比较器的负输入端,第二三角波发生器连接第四比较器的负输入端,第三比较器的输出端同时连接第三反相器的输入端和第五死区模块的输入端,第三反相器的输出端连接第六死区模块的输入端,第五死区模块的输出端连接第五驱动模块的输入端,第六死区模块的输出端连接第六驱动模块的输入端,第五驱动模块的输出信号为桥臂开关Sb1的驱动信号,第六驱动模块的输出信号为桥臂开关Sb3的驱动信号,第四比较器的输出端同时 连接第四反相器的输入端和第七死区模块的输入端,第四反相器的输出端连接第八死区模块的输入端,第七死区模块的输出端连接第七驱动模块的输入端,第八死区模块的输出端连接第八驱动模块的输入端,第七驱动模块的输出信号为桥臂开关Sb2的驱动信号,第八驱动模块的输出信号为桥臂开关Sb4的驱动信号;
C相连续调制波发生器和C相断续调制波发生器分别连接第三选择器的1脚输入端和2脚输入端,第三选择器的输出端同时连接第五比较器的正输入端和第六比较器的正输入端,第一三角波发生器连接第五比较器的负输入端,第二三角波发生器连接第六比较器的负输入端,第五比较器的输出端同时连接第五反相器的输入端和第九死区模块的输入端,第五反相器的输出端连接第十死区模块的输入端,第九死区模块的输出端连接第九驱动模块的输入端,第十死区模块的输出端连接第十驱动模块的输入端,第九驱动模块的输出信号为桥臂开关Sc1的驱动信号,第十驱动模块的输出信号为桥臂开关Sc3的驱动信号,第六比较器的输出端同时连接第六反相器的输入端和第十一死区模块的输入端,第六反相器的输出端连接第十二死区模块的输入端,第十一死区模块的输出端连接第十一驱动模块的输入端,第十二死区模块的输出端连接第十二驱动模块的输入端,第十一驱动区模块的输出信号为桥臂开关Sc2的驱动信号,第十二驱动模块的输出信号为桥臂开关Sc4的驱动信号;
第一乘法器的输入端信号分别为逆变器滤波器后端的A相电流的采样值和AC线电压的采样值,第二乘法器的输入端信号分别为逆变器滤波器后端的B相电流的采样值和BC线电压的采样值,第一乘法器的输出端连接加法器的1脚输入端,第二乘法器的输出端连接加法器的2脚输入端,加法器的输出端连接第七比较器的负输入端,第七比较器的正输入端信号为设定功率值Pt,第七比较器的输出端同时连接第一选择器、第二选择器、第三选择器的sel选择输入端。
逆变器调制方法是:采用两种调制方式的切换,根据加法器的输出信号即检测的输出功率Pout,与设定功率值Pt通过第七比较器进行滞环比较,滞环功率为ΔP,当检测的输出功率大于设定功率的滞环上限,即Pout>Pt+ΔP2时,第七比较器输出从原状态切换为正电平,当检测的输出功率Pout小于设定功率的滞环下限,即Pout<Pt-ΔP2时,第七比较器的输出从原状态切换为负电平,第七比较器的输出控制第一选择器,第二选择器,第三选择器的输出调制波,当第七比较器输出为高电平时,第一选择器,第二选择器,第三选择器依次输出A相连续调制波,B相连续调制波,C相连续调制波,当第七比较器输出为低电平时,第一选择器,第二选择器,第三选择器依次输出A相断续调制波,B相断续调制波,C相断续调制波;A相第一选择器输出调制波分别与第一三角载波和第二三角载波进行比较,将与第一三角载波和第三三角载波比较后产生的两路信号通过反向器产生与其互补的信号,该两路信号与其互补信号经过死区模块与驱动模块,第一驱动模块,第二驱动模块,第三驱动模块,第四驱动模块的四路输出信号作为逆变器A相桥臂四个开关管的驱动信号,B相和C相桥臂的驱动信号产生类似于A相,将对应相的所选择的调制与载波比较后,通过反相器产生互补信号, 然后再通过死区模块和驱动模块产生对应相的驱动信号;
所述的连续调制波为:根据所需输出的电压Va,Vb,Vc合成矢量Vref, 根据Vref的相角θ,和调制比m,以及三电平空间矢量图得到Vref所在的大扇区区域和小扇区区域,根据所在三角形小扇区中的三个合成矢量V1,V2,V3,其中V3为冗余矢量,计算三个合成矢量对应的作用时间T1,T2,T3,将T3时间分配给两个V3冗余矢量,保证每个开关周期内,每相桥臂开关动作两次的条件下,以V3→V1→V2→V3→V3→V2→V1→V3的7段式序列计算对应A,B,C桥臂各电平的作用时间Ta,Tb,Tc,继而得到三电平的连续调制波,包括A相连续调制波,B相连续调制波,C相连续调制波;
所述的断续调制波为:在连续调制波序列的基础上,将两种V3冗余矢量作用变为为采用其中之一的V3冗余矢量,保证一个开关周内一相桥臂的电平保持不变,即对应的桥臂开关一个开关周期内不动作,7段式连续序列就变为5段式断续序列,V1→V2→V3→V2→V1,从而得到A相断续调制波,B相断续调制波,C相断续调制波,断续调制波相比于连续调制波,每相桥臂在一个工频周期内有三分之一时间桥臂开关保持不动作;
所述的第一三角波载波表达式u1tri(t)为:
所述的第二三角波载波表达式u2tri(t)为:
表达式中参数为:三角载波幅值Utri,三角载波周期Ttri,N为整数。
本发明提出的调制方法,在逆变器轻载,开关损耗不显著时,采用连续调制波减小输出滤波器上的损耗来提高效率,而在逆变重载时,采用断续调制波来大幅度地减小逆变器的开关损耗来提高效率,从而在全功率范围内,逆变器的效率比以单一调制波的方式效率都要高,并且切换方式简单可靠,易实现。
附图说明
图1为逆变器的调制装置的电路框图;
图2为三电平T型逆变器电路结构图;
图3为上升沿延时模块的一种实现电路;
图4为三电平连续调制波和断续调制波的序列;
图5为根据输出功率与设定功率进行调制方式滞环切换;
图6为连续调制产生的调制波与驱动波形;
图7为断续调制产生的调制波与驱动波形。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
如图1所示,逆变器的调制装置是:A相连续调制波发生器1和A相断续调制波发生器2分别连接第一选择器7的1脚输入端和2脚输入端,第一选择器7的输出端同时连接第一比较器10的正输入端和第二比较器11的正输入端,第一三角波发生器46连接第一比较器10的负输入端,第二三角波发生器47连接第二比较器11的负输入端,第一比较器10的输出端同时连接第一反相器16的输入端和第一死区模块22的输入端,第一反相器16的输出端连接第二死区模块23的输入端,第一死区模块22的输出端连接第一驱动模块34的输入端,第二死区模块23的输出端连接第二驱动模块35的输入端,第一驱动模块34的输出信号为桥臂开关Sa1的驱动信号,第二驱动模块35的输出信号为桥臂开关Sa3的驱动信号,第二比较器11的输出端同时连接第二反相器17的输入端和第三死区模块24的输入端,第二反相器17的输出端连接第四死区模块25的输入端,第三死区模块24的输出端连接第三驱动模块36的输入端,第四死区模块25的输出端连接第四驱动模块37的输入端,第三驱动模块36的输出信号为桥臂开关Sa2的驱动信号,第四驱动模块37的输出信号为桥臂开关Sa4的驱动信号;
B相连续调制波发生器3和B相断续调制波发生器4分别连接第二选择器8的1脚输入端和2脚输入端,第二选择器8的输出端同时连接第三比较器12的正输入端和第四比较器13的正输入端,第一三角波发生器46连接第三比较器12的负输入端,第二三角波发生器47连接第四比较器13的负输入端,第三比较器12的输出端同时连接第三反相器18的输入端和第五死区模块26的输入端,第三反相器18的输出端连接第六死区模块27的输入端,第五死区模块26的输出端连接第五驱动模块38的输入端,第六死区模块27的输出端连接第六驱动模块39的输入端,第五驱动模块38的输出信号为桥臂开关Sb1的驱动信号,第六驱动模块39的输出信号为桥臂开关Sb3的驱动信号,第四比较器13的输出端同时连接第四反相器19的输入端和第七死区模块28的输入端,第四反相器19的输出端连接第八死区模块29的输入端,第七死区模块28的输出端连接第七驱动模块40的输入端,第八死区模块29的输出端连接第八驱动模块41的输入端,第七驱动模块40的输出信号为桥臂开关Sb2的驱动信号,第八驱动模块41的输出信号为桥臂开关Sb4的驱动信号;
C相连续调制波发生器5和C相断续调制波发生器6分别连接第三选择器9的1脚输入端和2脚输入端,第三选择器9的输出端同时连接第五比较器14的正输入端和第六比较器 15的正输入端,第一三角波发生器46连接第五比较器14的负输入端,第二三角波发生器47连接第六比较器15的负输入端,第五比较器14的输出端同时连接第五反相器20的输入端和第九死区模块30的输入端,第五反相器20的输出端连接第十死区模块31的输入端,第九死区模块30的输出端连接第九驱动模块42的输入端,第十死区模块31的输出端连接第十驱动模块43的输入端,第九驱动模块42的输出信号为桥臂开关Sc1的驱动信号,第十驱动模块43的输出信号为桥臂开关Sc3的驱动信号,第六比较器15的输出端同时连接第六反相器21的输入端和第十一死区模块32的输入端,第六反相器21的输出端连接第十二死区模块33的输入端,第十一死区模块32的输出端连接第十一驱动模块44的输入端,第十二死区模块33的输出端连接第十二驱动模块45的输入端,第十一驱动区模块44的输出信号为桥臂开关Sc2的驱动信号,第十二驱动模块45的输出信号为桥臂开关Sc4的驱动信号;
第一乘法器50的输入端信号分别为逆变器滤波器后端的A相电流的采样值和AC线电压的采样值,第二乘法器51的输入端信号分别为逆变器滤波器后端的B相电流的采样值和BC线电压的采样值,第一乘法器50的输出端连接加法器49的1脚输入端,第二乘法器51的输出端连接加法器49的2脚输入端,加法器49的输出端连接第七比较器48的负输入端,第七比较器48的正输入端信号为设定功率值Pt,第七比较器48的输出端同时连接第一选择器7、第二选择器8、第三选择器9的sel选择输入端。
逆变器调制方法是:采用两种调制方式的切换,根据加法器49的输出信号即检测的输出功率Pout,与设定功率值Pt通过第七比较器48进行滞环比较,滞环功率为ΔP,当检测的输出功率大于设定功率的滞环上限,即Pout>Pt+ΔP2时,第七比较器48输出从原状态切换为正电平,当检测的输出功率Pout小于设定功率的滞环下限,即Pout<Pt-ΔP2时,第七比较器48的输出从原状态切换为负电平,第七比较器48的输出控制第一选择器7,第二选择器8,第三选择器9的输出调制波,当第七比较器48输出为高电平时,第一选择器7,第二选择器8,第三选择器9依次输出A相连续调制波,B相连续调制波,C相连续调制波,当第七比较器48输出为低电平时,第一选择器7,第二选择器8,第三选择器9依次输出A相断续调制波,B相断续调制波,C相断续调制波;A相第一选择器输出调制波分别与第一三角载波和第二三角载波进行比较,将与第一三角载波和第三三角载波比较后产生的两路信号通过反向器产生与其互补的信号,该两路信号与其互补信号经过死区模块与驱动模块,第一驱动模块,第二驱动模块,第三驱动模块,第四驱动模块的四路输出信号作为逆变器A相桥臂四个开关管的驱动信号,B相和C相桥臂的驱动信号产生类似于A相,将对应相的所选择的调制与载波比较后,通过反相器产生互补信号,然后再通过死区模块和驱动模块产生对应相的驱动信号;
所述的连续调制波为:根据所需输出的电压Va,Vb,Vc合成矢量Vref, 根据Vref的相角θ,和调制比m,以及三电平空间矢量图得到Vref所在的大扇区区域和小扇区区域,根据所在三角形小扇区中的三个合成矢量V1,V2,V3,其 中V3为冗余矢量,计算三个合成矢量对应的作用时间T1,T2,T3,将T3时间分配给两个V3冗余矢量,保证每个开关周期内,每相桥臂开关动作两次的条件下,以V3→V1→V2→V3→V3→V2→V1→V3的7段式序列计算对应A,B,C桥臂各电平的作用时间Ta,Tb,Tc,继而得到三电平的连续调制波,包括A相连续调制波,B相连续调制波,C相连续调制波;
所述的断续调制波为:在连续调制波序列的基础上,将两种V3冗余矢量作用变为为采用其中之一的V3冗余矢量,保证一个开关周内一相桥臂的电平保持不变,即对应的桥臂开关一个开关周期内不动作,7段式连续序列就变为5段式断续序列,V1→V2→V3→V2→V1,从而得到A相断续调制波,B相断续调制波,C相断续调制波,断续调制波相比于连续调制波,每相桥臂在一个工频周期内有三分之一时间桥臂开关保持不动作;
所述的第一三角波载波表达式u1tri(t)为:
所述的第二三角波载波表达式u2tri(t)为:
表达式中参数为:三角载波幅值Utri,三角载波周期Ttri,N为整数。
工作原理:
图2为本发明所应用的三电平逆变器,由12个有反并联二极管的全控开关构成的全桥桥臂,包括A相桥臂的Sa1、Sa2、Sa3、Sa4,B相桥臂的Sb1、Sb2、Sb3、Sb4,C相桥臂的Sc1、Sc2、Sc3、Sc4,桥臂输出接LCL滤波器。AC线电压采样值vac,BC线电压采样值vbc,A相电流采样值ia,B相电流采样值ib用于本发明中的检测功率环节;
如图3所示,死区模块的一种实现电路由一个与门、一个电阻及一个电容组成,当输入信号为上升沿时,与门的输入端1电平由低变高,与门的输入端2电平即电容管脚1电平,与门的输入端2电平由零充电至高电平,当与门的输入端2电平小于输入高电平阈值时,与门输出端3输出低电平,当与门的输入端2电平充电至输入高电平阈值时,与门输出端3输出翻转至高电平,将输入上升沿信号延时输出,上升沿延时由电阻电容大小决定;
如图4所示,本发明所使用的调制波产生由电压合成的矢量Vref在三电平空间矢量中, 首先确定扇区的位置,根据小扇区所在的对应三个合成矢量V1,V2,V3,如图4当合成矢量在I-2扇区中时,V1为PPN,V2为PON,V3为PPO/OON,计算每个矢量的作用时间,连续的调制波为7段式在I-2扇区中,顺序为PPO→PPN→PON→OON→PON→PPN→PPO,一个开关周期内,每相桥臂开关管动作两次,而断续的调制波为5段式,在I-2扇区中,顺序为PPN→PON→OON→PON→PPN,一个开关周期内,有一相桥臂开关管不动作,其他两相桥臂开关管动作两次,其他扇区都以此类推;
图5为根据设定功率值Pt及滞环功率ΔP来实现调制方式切换,根据逆变器当前的工作状态分别由A、B、C中每相的连续调制波发生器和断续发生器生成可供选择控制输出的连续调制波和断续调制波。此时,由功率监测环节监测当前功率,将逆变器滤波器器后的AC线电压vac,A相输出电流ia,BC线电压vbc,B相输出电流ib通过第一乘法器,第二乘法器,加法器可得当前的输出功率Pout;
当逆变器运行在较小功率时,输出功率小于设定功率的滞环下限,即保持Pout<Pt-ΔP2,第七比较器比较输出的电平保持为高电平,该高电平控制第一选择器,第二选择器,第三选择器的一次输出A相连续调制波,B相连续调制波,C相连续调制波,连续调制波与三角载波的比较后通过反向产生互补的信号,然后再经过死区模块产生死区,输出作为逆变器桥臂开关管的驱动信号。如图6为三电平连调制波及其对应驱动;。
当逆变器功率由小功率慢慢增大,当检测到输出功率超过设定功率的滞环上限时,即Pout>Pt+ΔP2,第七比较器的输出电平为由原来的高电平改为低电平,该电平跳变控制第一选择器,第二选择器,第三选择器的输出的由原来的A相连续调制波,B相连续调制波,C相连续调制波,改变为A相断续调制波,B相断续调制波,C相断续调制波,将断续调制波与三角载波的比较后通过反向产生互补的信号,然后再经过死区模块产生死区,输出作为逆变器桥臂开关管的驱动信号。如图7所示为三电平断续调制波及其对应驱动;
当逆变器保持较大功率输出时,即保持Pout>Pt+ΔP2,第七比较器的输出持续为低电平,控制第一选择器,第二选择器,第三选择器的输出分别保持为A相断续调制波,B相断续调制波,C相断续调制波,断续调制波与三角载波的比较后通过反向产生互补的信号,然后再经过死区模块产生死区,输出作为逆变器桥臂开关管的驱动信号;
反之,当逆变器功率由大功率慢慢减小,当检测到输出功率低于设定功率的滞环下限时,即Pout<Pt-ΔP2,第七比较的输出电平由原来的低电平改变为高电平,该电平跳变控制第一选择器,第二选择器,第三选择器的输出的由原来的A相断续调制波,B相断续调制波,C相断续调制波,改变为输出A相连续调制波,B相连续调制波,C相连续调制波,将断续调制波与三角载波的比较后通过反向产生互补的信号,然后再经过死区模块产生死区,输出作为逆变器桥臂开关管的驱动信号。
Claims (2)
1.一种逆变器的调制装置,其特征在于A相连续调制波发生器(1)和A相断续调制波发生器(2)分别连接第一选择器(7)的1脚输入端和2脚输入端,第一选择器(7)的输出端同时连接第一比较器(10)的正输入端和第二比较器(11)的正输入端,第一三角波发生器(46)连接第一比较器(10)的负输入端,第二三角波发生器(47)连接第二比较器(11)的负输入端,第一比较器(10)的输出端同时连接第一反相器(16)的输入端和第一死区模块(22)的输入端,第一反相器(16)的输出端连接第二死区模块(23)的输入端,第一死区模块(22)的输出端连接第一驱动模块(34)的输入端,第二死区模块(23)的输出端连接第二驱动模块(35)的输入端,第一驱动模块(34)的输出信号为桥臂开关Sa1的驱动信号,第二驱动模块(35)的输出信号为桥臂开关Sa3的驱动信号,第二比较器(11)的输出端同时连接第二反相器(17)的输入端和第三死区模块(24)的输入端,第二反相器(17)的输出端连接第四死区模块(25)的输入端,第三死区模块(24)的输出端连接第三驱动模块(36)的输入端,第四死区模块(25)的输出端连接第四驱动模块(37)的输入端,第三驱动模块(36)的输出信号为桥臂开关Sa2的驱动信号,第四驱动模块(37)的输出信号为桥臂开关Sa4的驱动信号;
B相连续调制波发生器(3)和B相断续调制波发生器(4)分别连接第二选择器(8)的1脚输入端和2脚输入端,第二选择器(8)的输出端同时连接第三比较器(12)的正输入端和第四比较器(13)的正输入端,第一三角波发生器(46)连接第三比较器(12)的负输入端,第二三角波发生器(47)连接第四比较器(13)的负输入端,第三比较器(12)的输出端同时连接第三反相器(18)的输入端和第五死区模块(26)的输入端,第三反相器(18)的输出端连接第六死区模块(27)的输入端,第五死区模块(26)的输出端连接第五驱动模块(38)的输入端,第六死区模块(27)的输出端连接第六驱动模块(39)的输入端,第五驱动模块(38)的输出信号为桥臂开关Sb1的驱动信号,第六驱动模块(39)的输出信号为桥臂开关Sb3的驱动信号,第四比较器(13)的输出端同时连接第四反相器(19)的输入端和第七死区模块(28)的输入端,第四反相器(19)的输出端连接第八死区模块(29)的输入端,第七死区模块(28)的输出端连接第七驱动模块(40)的输入端,第八死区模块(29)的输出端连接第八驱动模块(41)的输入端,第七驱动模块(40)的输出信号为桥臂开关Sb2的驱动信号,第八驱动模块(41)的输出信号为桥臂开关Sb4的驱动信号;
C相连续调制波发生器(5)和C相断续调制波发生器(6)分别连接第三选择器(9)的1脚输入端和2脚输入端,第三选择器(9)的输出端同时连接第五比较器(14)的正输入端和第六比较器(15)的正输入端,第一三角波发生器(46)连接第五比较器(14)的负输入端,第二三角波发生器(47)连接第六比较器(15)的负输入端,第五比较器(14)的输出端同时连接第五反相器(20)的输入端和第九死区模块(30)的输入端,第五反相器(20)的输出端连接第十死区模块(31)的输入端,第九死区模块(30)的输出端连接第九驱动模块(42)的输入端,第十死区模块(31)的输出端连接第十驱动模块(43)的输入端,第九驱动模块(42)的输出信号为桥臂开关Sc1的驱动信号,第十驱动模块(43)的输出信号为桥臂开关Sc3的驱动信号,第六比较器(15)的输出端同时连接第六反相器(21)的输入端和第十一死区模块(32)的输入端,第六反相器(21)的输出端连接第十二死区模块(33)的输入端,第十一死区模块(32)的输出端连接第十一驱动模块(44)的输入端,第十二死区模块(33)的输出端连接第十二驱动模块(45)的输入端,第十一驱动区模块(44)的输出信号为桥臂开关Sc2的驱动信号,第十二驱动模块(45)的输出信号为桥臂开关Sc4的驱动信号;
第一乘法器(50)的输入端信号分别为逆变器滤波器后端的A相电流的采样值和AC线电压的采样值,第二乘法器(51)的输入端信号分别为逆变器滤波器后端的B相电流的采样值和BC线电压的采样值,第一乘法器(50)的输出端连接加法器(49)的1脚输入端,第二乘法器(51)的输出端连接加法器(49)的2脚输入端,加法器(49)的输出端连接第七比较器(48)的负输入端,第七比较器(48)的正输入端信号为设定功率值Pt,第七比较器(48)的输出端同时连接第一选择器(7)、第二选择器(8)、第三选择器(9)的sel选择输入端。
2.一种使用如权利要求1所述装置的逆变器调制方法,其特征在于两种调制方式的切换,根据加法器(49)的输出信号即检测的输出功率Pout,与设定功率值Pt通过第七比较器(48)进行滞环比较,滞环功率为ΔP,当检测的输出功率大于设定功率的滞环上限,即Pout>Pt+ΔP2时,第七比较器(48)输出从原状态切换为正电平,当检测的输出功率Pout小于设定功率的滞环下限,即Pout<Pt-ΔP2时,第七比较器(48)的输出从原状态切换为负电平,第七比较器(48)的输出控制第一选择器(7),第二选择器(8),第三选择器(9)的输出调制波,当第七比较器(48)输出为高电平时,第一选择器(7),第二选择器(8),第三选择器(9)依次输出A相连续调制波,B相连续调制波,C相连续调制波,当第七比较器(48)输出为低电平时,第一选择器(7),第二选择器(8),第三选择器(9)依次输出A相断续调制波,B相断续调制波,C相断续调制波;A相第一选择器输出调制波分别与第一三角载波和第二三角载波进行比较,将与第一三角载波和第三三角载波比较后产生的两路信号通过反向器产生与其互补的信号,该两路信号与其互补信号经过死区模块与驱动模块,第一驱动模块,第二驱动模块,第三驱动模块,第四驱动模块的四路输出信号作为逆变器A相桥臂四个开关管的驱动信号,B相和C相桥臂的驱动信号产生类似于A相,将对应相的所选择的调制与载波比较后,通过反相器产生互补信号,然后再通过死区模块和驱动模块产生对应相的驱动信号;
所述的连续调制波为:根据所需输出的电压Va,Vb,Vc合成矢量Vref,根据Vref的相角θ,和调制比m,以及三电平空间矢量图得到Vref所在的大扇区区域和小扇区区域,根据所在三角形小扇区中的三个合成矢量V1,V2,V3,其中V3为冗余矢量,计算三个合成矢量对应的作用时间T1,T2,T3,将T3时间分配给两个V3冗余矢量,保证每个开关周期内,每相桥臂开关动作两次的条件下,以V3→V1→V2→V3→V3→V2→V1→V3的7段式序列计算对应A,B,C桥臂各电平的作用时间Ta,Tb,Tc,继而得到三电平的连续调制波,包括A相连续调制波,B相连续调制波,C相连续调制波;
所述的断续调制波为:在连续调制波序列的基础上,将两种V3冗余矢量作用变为为采用其中之一的V3冗余矢量,保证一个开关周内一相桥臂的电平保持不变,即对应的桥臂开关一个开关周期内不动作,7段式连续序列就变为5段式断续序列,V1→V2→V3→V2→V1,从而得到A相断续调制波,B相断续调制波,C相断续调制波,断续调制波相比于连续调制波,每相桥臂在一个工频周期内有三分之一时间桥臂开关保持不动作;
所述的第一三角波载波表达式u1tri(t)为:
所述的第二三角波载波表达式u2tri(t)为:
表达式中参数为:三角载波幅值Utri,三角载波周期Ttri,N为整数。
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