CN116760309A - Anpc型三电平逆变电路及其调制方法 - Google Patents

Anpc型三电平逆变电路及其调制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种ANPC型三电平逆变电路及其调制方法。其中ANPC型三电平逆变电路包括三相桥臂，每一相桥臂分别包括六个开关器件；调制方法包括在总调制周期内交替实施第一调制模式和第二调制模式，第一调制模式、第二调制模式各自具有相同时长的工频调制周期，且总调制周期的时长为工频调制周期的时长的三倍；其中，第一调制模式包括控制六个开关器件中的其中四者在半个工频调制周期内处于高频导通关断状态；第二调制模式包括控制六个开关器件中的另外两者在一个工频调制周期内处于高频导通关断状态。本发明的ANPC型三电平逆变电路及其调制方法无需实时监测温度、动态调整零电平输出状态，仍能维持ANPC型三电平逆变电路的温度均衡，降低了散热设计的难度。

Description

ANPC型三电平逆变电路及其调制方法
技术领域
本发明主要涉及电子领域，尤其涉及一种ANPC型三电平逆变电路及其调制方法。
背景技术
相较于传统的二极管中点箝位型(Neutral Point Clamped，NPC)三电平逆变器，有源中点箝位型(Active NPC，ANPC)拓扑使用全控性器件替代箝位二极管可产生冗余零电压状态，在换流过程中通过对这些冗余零电压状态的合理切换可调节功率器件的损耗分布，进而实现结温的平衡控制。现有技术中常用的控温方法主要为实时采集各个开关器件的温度，有针对性地选择合适的零电平输出状态，或者对开关器件的损耗建模得到与调制度和负载阻抗角或功率因数相关的分段函数，实时计算确定当前功率损耗最大的器件，再选择合适的零电平输出状态。
然而确定当前模组温度分布后再动态选择零电平输出状态这一做法存在技术上的不足：频繁地切换零电位对ANPC型三电平逆变电路的开关时序逻辑有着严格的约束要求，处理不当会直接导致部分功率器件因电压应力过大而失效炸机。因此急需一种无需动态监测调整仍能维持ANPC型三电平逆变电路温度均衡的调制方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种ANPC型三电平逆变电路及其调制方法，无需动态监测调整仍能维持ANPC型三电平逆变电路温度均衡。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种ANPC型三电平逆变电路的调制方法，逆变电路包括三相桥臂，每一相桥臂分别包括六个开关器件，分别为第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件，第一开关器件和第五开关器件共用第一半桥模块，第四开关器件和第六开关器件共用第二半桥模块，第二开关器件和第三开关器件共用第三半桥模块，调制方法包括在总调制周期内交替实施第一调制模式和第二调制模式，第一调制模式、第二调制模式各自具有相同时长的工频调制周期，且总调制周期的时长为工频调制周期的时长的三倍；其中，第一调制模式包括控制六个开关器件中的四者在半个工频调制周期内处于高频导通关断状态；第二调制模式包括控制六个开关器件中的另外两者在一个工频调制周期内处于高频导通关断状态。
在本发明的一实施例中，调制方法包括在总调制周期中顺序采用第一调制模式、第二调制模式和第一调制模式。
在本发明的一实施例中，第一调制模式进一步包括在同一个工频调制周期内，控制第二开关器件和第三开关器件处于工频导通关断状态；并控制第一开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件在半个工频调制周期内处于高频导通关断状态、且在另外半个工频调制周期内处于工频导通关断状态。
在本发明的一实施例中，第一调制模式具体包括，在一个工频调制周期内：控制第二开关器件和第三开关器件处于工频导通关断状态；控制第一开关器件和第五开关器件在同一个工频调制周期中的前半个工频调制周期内处于高频导通关断状态、在后半个工频调制周期内处于工频导通关断状态；控制第四开关器件和第六开关器件在同一个工频调制周期中的后半个工频调制周期内处于高频导通关断状态、在前半个工频调制周期内处于工频导通关断状态。
在本发明的一实施例中，调制方法还包括：在第一开关器件和第五开关器件处于高频导通关断状态的前半个工频调制周期内，控制第二开关器件和第六开关器件处于导通状态、第三开关器件和第四开关器件处于关断状态；在第四开关器件和第六开关器件处于高频导通关断状态的后半个工频调制周期内，控制第三开关器件和第五开关器件处于导通状态、第一开关器件和第二开关器件处于关断状态。
在本发明的一实施例中，第二调制模式具体包括：控制第二开关器件和第三开关器件在同一个工频调制周期中处于高频导通关断状态；以及控制第一开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件在同一个工频调制周期中处于工频导通关断状态。
本发明还提供了一种ANPC型三电平逆变电路，适用如前任一实施例的ANPC型三电平逆变电路的调制方法，逆变电路包括三相桥臂，每一相桥臂分别包括六个开关器件，分别为第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件；其中，第一开关器件和第五开关器件共用第一半桥模块，第四开关器件和第六开关器件共用第二半桥模块，第二开关器件和第三开关器件共用第三半桥模块；逆变电路配置为采用调制方法，调制方法包括在总调制周期内交替实施第一调制模式和第二调制模式，且在第一调制模式中，六个开关器件中的四者在半个工频调制周期内处于高频导通关断状态，在第二调制模式中，六个开关器件中的另外两者在一个工频调制周期内处于高频导通关断状态。
在本发明的一实施例中，第一调制模式中开关器件的导通情况如下：同一个工频调制周期内，第二开关器件和第三开关器件处于工频导通关断状态，第一开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件在半个工频调制周期内处于高频导通关断状态、且在另外半个工频调制周期内处于工频导通关断状态。
在本发明的一实施例中，在同一个工频调制周期内，开关器件的导通情况如下：第二开关器件和第三开关器件处于工频导通关断状态；第一开关器件和第五开关器件在前半个工频调制周期内处于高频导通关断状态、后半个工频调制周期内处于工频导通关断状态；第四开关器件和第六开关器件在后半个工频调制周期内处于高频导通关断状态、前半个工频调制周期内处于工频导通关断状态。
在本发明的一实施例中，在一个工频调制周期内，开关器件的导通情况如下：在第一开关器件和第五开关器件处于高频导通关断状态的前半个工频调制周期内，第二开关器件和第六开关器件处于导通状态、第三开关器件和第四开关器件处于关断状态；在第四开关器件和第六开关器件处于高频导通关断状态的后半个工频调制周期内，第三开关器件和第五开关器件处于导通状态、第一开关器件和第二开关器件处于关断状态。
在本发明的一实施例中，第二调制模式中开关器件的导通情况如下：同一个工频调制周期内，第二开关器件和第三开关器件处于高频导通关断状态，第一开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件处于工频导通关断状态。
与现有技术相比，本发明所提供的调制方案无需实时监测部件各部分的温度、动态调整ANPC型三电平逆变电路的零电平输出状态，仍能维持ANPC型三电平逆变电路的温度均衡，克服了传统ANPC型拓扑工作时各功率器件损耗不平衡的现象，降低了ANPC型逆变器散热设计的难度，使得ANPC型拓扑可以往更高功率密度变流器产品上推广应用。
附图说明
包括附图是为提供对本申请进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本申请的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：
图1是本申请一实施例的一种ANPC型三电平逆变电路的一相桥臂结构示意图；
图2是本申请一实施例的一种ANPC型三电平逆变电路的一相桥臂开关器件状态表；
图3是本申请一实施例的一种ANPC型三电平逆变电路的调制方法中开关器件的波形示意图；以及
图4是本申请一实施例的一种ANPC型三电平逆变电路的调制方法流程示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。
应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在***部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在***部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。
本申请提出了一种ANPC型三电平逆变电路的调制方法，同时也提出了一种ANPC型三电平逆变电路。图1是本申请一实施例的一种ANPC型三电平逆变电路的一相桥臂结构示意图，本发明提供的ANPC型三电平逆变电路包括三相如图1所示的桥臂结构。下面以图1为例，对于本申请一实施例的一种ANPC型三电平逆变电路的其中一相桥臂的结构做出说明。
参考图1所示，每一相桥臂分别包括六个开关器件。具体的，在如图1所示实施例中六个开关器件分别为第一开关器件Sa1、第二开关器件Sa2、第三开关器件Sa3、第四开关器件Sa4、第五开关器件Sa5和第六开关器件Sa6。其中，第一开关器件Sa1和第五开关器件Sa5共用第一半桥模块，第四开关器件Sa4和第六开关器件Sa6共用第二半桥模块，第二开关器件Sa2和第三开关器件Sa3共用第三半桥模块。并且如图1所示，该实施例中第一开关器件Sa1、第五开关器件Sa5、第六开关器件Sa6、第四开关器件Sa4顺序串联，且第一开关器件Sa1的输入端连接于直流正母线一端P，第四开关器件Sa4的输出端连接于直流负母线一端N，第五开关器件Sa5的输出端和第六开关器件Sa6的输入端连接于直流母线中点O；第二开关器件Sa2的输入端与第五开关器件Sa5的输入端连接，第三开关器件Sa3的输出端与第六开关器件Sa6的输出端连接，且直流母线电压值为Udc。
进一步的，该实施例中每一开关器件均有一与之反并联的二极管，第一开关器件Sa1、第二开关器件Sa2、第三开关器件Sa3、第四开关器件Sa4、第五开关器件Sa5和第六开关器件Sa6分别对应如图1所示的第一二极管Da1、第二二极管Da2、第三二极管Da3、第四二极管Da4、第五二极管Da5和第六二极管Da6。
更进一步的，该实施例中ANPC型三电平逆变电路还包括第一支撑电容C1和第二支撑电容C2，第一支撑电容C1位于直流正母线P和直流母线中点O之间，第二支撑电容位于直流负母线N和直流母线中点O之间。
由如图1所示的桥臂结构组成的ANPC型三电平逆变电路可以适用本申请任一实施例提出的ANPC型三电平逆变电路的调制方法。图2是本申请一实施例的一种ANPC型三电平逆变电路的一相桥臂开关器件状态表。图3是本申请一实施例的一种ANPC型三电平逆变电路的调制方法中开关器件的波形示意图。下面结合参考图1-3所示，对于本申请提出的ANPC型三电平逆变电路及其调制方法进行详细说明。
可以理解的是，如图1所示的桥臂结构中所包含的六个开关器件Sa1- Sa6均包括导通和关闭两种状态，在同一时刻所有开关器件的导通情况为一种开关状态，且在同一时刻开关器件Sa1- Sa6中三者导通，另外三者关闭。如图2所示实施例中共有6种开关状态，分别为P、OU1、OU2、OL1、OL2、N。以“1”表示导通，“0”表示关闭，参考图2所示，开关状态P中：Sa1、Sa2、Sa6为导通状态，Sa3、Sa4、Sa5为关闭状态；开关状态OU1中：Sa2、Sa5、Sa6为导通状态，Sa1、Sa3、Sa4为关闭状态；开关状态OU2、OL1、OL2和N在此不再一一描述。且当开关状态为P和N时，如图1所示的桥臂结构的输出电压为Udc，当开关状态为OU1、OU2、OL1、OL2时，如图1所示的桥臂结构的输出电压为0。
以图3中所示出的0~0.5T部分为例，开关器件Sa1-Sa6在开关状态P和OU1之间进行高频切换，开关器件Sa1和Sa5为“0”、“1”交替，因而波形图中Sa1和Sa5表现为高频导通关断状态。进一步的，图2中Sa1和Sa5的导通状态恰相反，因此二者的“0”、“1”交替顺序也相反，体现在波形图中则如图3所示，虽然二者均为高频导通关断状态，二者的导通与否在0~0.5T内是相斥的。进一步的，其余开关器件的导通与否在开关状态P和OU1中是相同的，因此在0~0.5T时，四者的波形图表现为直线，即保持导通或关断。
图4是本申请一实施例的一种ANPC型三电平逆变电路的调制方法流程示意图。参考图4所示，本发明所提供的一种ANPC型三电平逆变电路的调制方法包括步骤S10：在总调制周期内交替实施第一调制模式和第二调制模式，且第一调制模式、第二调制模式各自具有相同时长的工频调制周期，且总调制周期的时长为工频调制周期的时长的三倍。以图3为例，图3示出了在3T时长的总调制周期内交替实施第一调制模式（0~T以及2~3T）和第二调制模式（1~2T），也即第一调制模式、第二调制模式各自具有时长均为T的工频调制周期，调制方法的总调制周期时长为3T。
进一步的，第一调制模式包括控制如图1所示六个开关器件Sa1- Sa6中的四者在半个工频调制周期0.5T内处于高频导通关断状态；第二调制模式包括控制如图1所示六个开关器件Sa1- Sa6中的另外两者在一个工频调制周期T内处于高频导通关断状态。
如图1-3所示为本发明的一具体实施例，在该实施例中，调制方法包括在总调制周期3T中顺序采用第一调制模式、第二调制模式和第一调制模式。可以理解的是，0~T、2T~3T两时间段中，在第一调制模式下开关器件Sa1- Sa6的导通方式相同，其中以0~T为例，第一调制模式控制如图1所示六个开关器件Sa1- Sa6中的第一开关器件Sa1、第四开关器件Sa4、第五开关器件Sa5和第六开关器件Sa6在半个工频调制周期0.5T内处于高频导通关断状态。在该实施例中，在T~2T这一时间内，第二调制模式控制如图1所示六个开关器件Sa1- Sa6中的另外两个开关器件，即第二开关器件Sa2和第三开关器件Sa3处于高频导通关断状态。
进一步的，在如图1-3所示实施例中，第一调制模式进一步包括在同一个工频调制周期T内（即如图3所示0~T或2T~3T的时间内），控制如图1所示六个开关器件Sa1- Sa6中的另外两个开关器件（即第二开关器件Sa2和第三开关器件Sa3）处于工频导通关断状态。
更进一步的，在如图1-3所示实施例中，第二调制模式进一步包括在同一个工频调制周期T内（即如图3所示T~2T的时间内），控制如图1所示六个开关器件Sa1- Sa6中的四个开关器件（即Sa1、Sa4、Sa5和Sa6）处于工频导通关断状态。
可以理解的是，处于高频导通关断状态的开关器件相较于处于工频导通关断状态的情况下发热量更大，为了达到使得ANPC型三电平逆变电路整体温度均衡的技术效果，在同一实施例中，第一调制模式所控制的在0.5T内处于高频导通关断状态的四个开关器件，和第二调制模式所控制的在T内处于高频导通关断状态的两个开关器件是彼此互斥的。
如图1-3所示为本发明一具体实施例，该实施例中第一调制模式进一步包括在同一个工频调制周期T内（即如图3所示0~T或2T~3T的时间内），控制第一开关器件Sa1和第五开关器件Sa5在同一个工频调制周期T中的前半个工频调制周期（即图3所示0~0.5T、2T~2.5T）内处于高频导通关断状态、后半个工频调制周期（即图3所示0.5T~T、2.5T~3T）内处于工频导通关断状态；控制第四开关器件Sa4和第六开关器件Sa6在同一个工频调制周期T中的后半个工频调制周期（即图3所示0.5T~T、2.5T~3T）内处于高频导通关断状态、前半个工频调制周期（即图3所示0~0.5T、2T~2.5T）内处于工频导通关断状态。
进一步的，在该实施例中第一调制模式还包括在同一个工频调制周期T内（即如图3所示0~T或2T~3T的时间内），控制第二开关器件Sa2在同一个工频调制周期T中的前半个工频调制周期（即图3所示0~0.5T、2T~2.5T）内处于导通状态、后半个工频调制周期（即图3所示0.5T~T、2.5T~3T）内处于关断状态；控制第三开关器件Sa3在同一个工频调制周期T中的前半个工频调制周期（即图3所示0~0.5T、2T~2.5T）内处于关断状态、后半个工频调制周期（即图3所示0.5T~T、2.5T~3T）内处于导通状态。
可以理解的是，参考图1-3所示，由于本发明所提供的一种ANPC型三电平逆变电路一相桥臂中的所有开关器件（例如Sa1- Sa6）接收到的是同步的时钟频率信号，本实施例中开关器件Sa1- Sa6的导通状态在每半个工频调制周期（如0~0.5T）内是互相对应的。换言之，如果时钟频率信号改变导致图1所示的第一开关器件Sa1在0~0.5T和0.5T~T的导通状态互换，那么其余开关器件Sa2- Sa6在0~0.5T和0.5T~T的导通状态会随之互换。
具体的，在本发明的另一实施例中，调制方法仍包括在总调制周期3T中顺序采用第一调制模式、第二调制模式和第一调制模式。与前一实施例相比，该实施例中，开关器件Sa1- Sa6在0~T、T~2T、2T~3T三段时间内在前半个工频调制周期和后半个工频调制周期的导通状态均发生互换。
可以理解的是，参考图1-3所示，本实施例中各开关器件的波形图可以由图3同时调换0~0.5T和0.5T~T、T~1.5T和1.5T~2T、2T~2.5T和2.5T~3T得到。
需要注意的是，在本发明提供的任一实施例中，在第一调制模式控制下的0~T、2T~3T共2T的时长中，开关器件Sa1、Sa4、Sa5和Sa6均在总长T的时间内处于高频导通关断状态、在另外总长T的时间内处于工频导通关断状态；在第二调制模式控制下的T~2T，开关器件Sa2和Sa3均在总长T的时间内处于高频导通关断状态。正如前文所说，高频导通关断状态的开关器件相较于处于工频导通关断状态的情况下发热量更大，本发明所提供的一种调制方法能够在无需实时监测部件各部分的温度、动态调整ANPC型三电平逆变电路的零电平输出状态的条件下，仍能维持ANPC型三电平逆变电路的温度均衡。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
本申请的一些方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件（包括固件、常驻软件、微码等）执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“***”。处理器可以是一个或多个专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）、数字信号处理器件（DAPD）、可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）、处理器、控制器、微控制器、微处理器或者其组合。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。例如，计算机可读介质可包括，但不限于，磁性存储设备（例如，硬盘、软盘、磁带……）、光盘（例如，压缩盘CD、数字多功能盘DVD……）、智能卡以及闪存设备（例如，卡、棒、键驱动器……）。
计算机可读介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行***、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、射频信号、或类似介质、或任何上述介质的组合。
同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
虽然本申请已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本申请，在没有脱离本申请精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本申请的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (11)

1.一种ANPC型三电平逆变电路的调制方法，所述逆变电路包括三相桥臂，每一相桥臂分别包括六个开关器件，分别为第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件，所述第一开关器件和所述第五开关器件共用第一半桥模块，所述第四开关器件和所述第六开关器件共用第二半桥模块，所述第二开关器件和所述第三开关器件共用第三半桥模块，其特征在于，所述调制方法包括在总调制周期内交替实施第一调制模式和第二调制模式，所述第一调制模式、第二调制模式各自具有相同时长的工频调制周期，且所述总调制周期的时长为所述工频调制周期的时长的三倍；其中，
所述第一调制模式包括控制所述六个开关器件中的四者在半个所述工频调制周期内处于高频导通关断状态；
所述第二调制模式包括控制所述六个开关器件中的另外两者在一个所述工频调制周期内处于高频导通关断状态。
2.如权利要求1所述的调制方法，其特征在于，包括在所述总调制周期中顺序采用所述第一调制模式、所述第二调制模式和所述第一调制模式。
3.如权利要求1所述的调制方法，其特征在于，所述第一调制模式进一步包括在同一个所述工频调制周期内，控制所述第二开关器件和所述第三开关器件处于工频导通关断状态；并控制所述第一开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件在半个所述工频调制周期内处于高频导通关断状态、且在另外半个所述工频调制周期内处于工频导通关断状态。
4.如权利要求3所述的调制方法，其特征在于，所述第一调制模式具体包括，在一个所述工频调制周期内：
控制所述第二开关器件和所述第三开关器件处于工频导通关断状态；
控制所述第一开关器件和第五开关器件在同一个所述工频调制周期中的前半个所述工频调制周期内处于高频导通关断状态、在后半个所述工频调制周期内处于工频导通关断状态；
控制所述第四开关器件和第六开关器件在同一个所述工频调制周期中的后半个所述工频调制周期内处于高频导通关断状态、在前半个所述工频调制周期内处于工频导通关断状态。
5.如权利要求4所述的调制方法，其特征在于，还包括：
在所述第一开关器件和第五开关器件处于高频导通关断状态的前半个所述工频调制周期内，控制所述第二开关器件和第六开关器件处于导通状态、所述第三开关器件和第四开关器件处于关断状态；
在所述第四开关器件和第六开关器件处于高频导通关断状态的后半个所述工频调制周期内，控制所述第三开关器件和第五开关器件处于导通状态、所述第一开关器件和第二开关器件处于关断状态。
6.如权利要求3-5任一项所述的调制方法，其特征在于，所述第二调制模式具体包括：
控制所述第二开关器件和所述第三开关器件在同一个所述工频调制周期中处于高频导通关断状态；以及
控制所述第一开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件在同一个所述工频调制周期中处于工频导通关断状态。
7.一种ANPC型三电平逆变电路，适用如权利要求1-6任一项所述的ANPC型三电平逆变电路的调制方法，其特征在于，所述逆变电路包括三相桥臂，每一相桥臂分别包括六个开关器件，分别为第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件；其中，
所述第一开关器件和所述第五开关器件共用第一半桥模块，所述第四开关器件和所述第六开关器件共用第二半桥模块，所述第二开关器件和所述第三开关器件共用第三半桥模块；
所述逆变电路配置为采用所述调制方法，所述调制方法包括在总调制周期内交替实施第一调制模式和第二调制模式，且在所述第一调制模式中，所述六个开关器件中的四者在半个工频调制周期内处于高频导通关断状态，在所述第二调制模式中，所述六个开关器件中的另外两者在一个所述工频调制周期内处于高频导通关断状态。
8.如权利要求7所述的ANPC型三电平逆变电路，其特征在于，所述第一调制模式中所述开关器件的导通情况如下：
同一个所述工频调制周期内，所述第二开关器件和所述第三开关器件处于工频导通关断状态，所述第一开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件在半个所述工频调制周期内处于高频导通关断状态、且在另外半个所述工频调制周期内处于工频导通关断状态。
9.如权利要求8所述的ANPC型三电平逆变电路，其特征在于，在所述同一个所述工频调制周期内，所述开关器件的导通情况如下：
所述第二开关器件和所述第三开关器件处于工频导通关断状态；
所述第一开关器件和第五开关器件在前半个所述工频调制周期内处于高频导通关断状态、后半个所述工频调制周期内处于工频导通关断状态；
所述第四开关器件和第六开关器件在后半个所述工频调制周期内处于高频导通关断状态、前半个所述工频调制周期内处于工频导通关断状态。
10.如权利要求9所述的ANPC型三电平逆变电路，其特征在于，在一个所述工频调制周期内，所述开关器件的导通情况如下：
在所述第一开关器件和第五开关器件处于高频导通关断状态的所述前半个工频调制周期内，所述第二开关器件和第六开关器件处于导通状态、所述第三开关器件和第四开关器件处于关断状态；
在所述第四开关器件和第六开关器件处于高频导通关断状态的所述后半个所述工频调制周期内，所述第三开关器件和第五开关器件处于导通状态、所述第一开关器件和第二开关器件处于关断状态。
11.如权利要求8-10任一项所述的ANPC型三电平逆变电路，其特征在于，所述第二调制模式中所述开关器件的导通情况如下：
同一个所述工频调制周期内，所述第二开关器件和所述第三开关器件处于高频导通关断状态，所述第一开关器件、第四开关器件、第五开关器件和第六开关器件处于工频导通关断状态。
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