【摘要】 本发明涉及高压变频器技术，旨在提供一种无死区H桥级联型多电平逆变器及控制方法。该逆变器由n个单元级联而成；对于单元i两个直流母线之间跨接直流电源或电容，母线之间并联半桥Bi1和半桥Bi2；第一级单元的半桥B11中两个开关的连接点引出逆变器的端点A，最后一级单元的半桥Bn2中两个开关的连接点引出逆变器的端点B；第j级单元的半桥Bj1中两个开关的连接点与第(j-1)级单元的半桥B(j-1)2中两个开关的连接点相连。本发明使得各级联单元中各桥臂每半个周期只在输出电流换向时提供一个死区时间，加入死区的频率是参考正弦信号频率的2倍；同时在采用本发明提供的开关管新的工作模式后，逆变器的开关损耗降低，系统效率得到提高。 【专利类型】发明授权 【申请人】浙江大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】西湖区 【申请号】CN201210143948.3 【申请日】2012-05-09 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102684531B 【公开公告日】2014-07-30 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102684531B 【授权公告日】2014-07-30 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】H02M7/483; H02M7/537 【发明人】宋春伟; 赵荣祥; 朱明磊 【主权项内容】一种无死区H桥级联型多电平逆变控制方法，其特征在于，是基于下述无死区H桥级联型多电平逆变器实现的：包括直流母线及用于组成半桥的含反并联续流二极管的全控型电力电子开关，其特征在于，该逆变器由n个单元级联而成；对于单元i，其中i=1, 2…n，直流母线Pi与Qi之间跨接电压值为E的直流电源或电容，母线Pi、Qi之间并联半桥Bi1和半桥Bi2；半桥Bi1由全控型电力电子开关Si1、Si2串联而成，开关Si1反并联二极管Di1，开关Si2反并联二极管Di2；半桥Bi2由全控型电力电子开关Si3、Si4串联而成，开关Si3反并联二极管Di3，开关Si4反并联二极管Di4；第一级单元的半桥B11中两个开关的连接点引出逆变器的端点A，最后一级单元的半桥Bn2中两个开关的连接点引出逆变器的端点B；第j级单元的半桥Bj1中两个开关的连接点与第j-1级单元的半桥B(j-1)2中两个开关的连接点相连，其中1＜j≤n；该方法是采用移相载波技术，各级联单元三角载波幅值与频率相同，相位依次相差π/n电角度，对半桥Bi1与半桥Bi2分别作双极性SPWM调制，两半桥参考正弦电压信号幅值与频率相同，相位互差π电角度，获得各单元中同一桥臂上下开关管互补导通的各开关管的调制信号，所得的调制信号经过基于优化前后对应每个开关周期内各单元输出平均电压相等为原则的无死区优化过程，并在输出电流换向处加入一个死区时间得到最终各开关管的调制信号；具体包括以下步骤：(1)采用移相载波技术，各级联单元三角载波幅值与频率相同，相位依次相差π/n电角度；对于单元i，其中i=1, 2…n，对半桥Bi1与半桥Bi2分别作双极性SPWM调制，半桥Bi1参考正弦电压信号uAr与半桥Bi2参考正弦电压信号uBr幅值、频率相同，相位互差π电角度，对于逆变器输出电压uAB的等效参考正弦电压信号uABr幅值是uAr的2n倍，相位和频率与uAr相同，获得单元i中同一桥臂上下开关管互补导通的各开关管的调制信号，其中开关Si1的调制信号为Pi1，开关Si3的调制信号为Pi3；(2)对于单元i，其中i=1, 2…n，将上一步得到的调制信号Pi1与Pi3作异或处理，得到表征每个开关周期内单元i输出电压uAiBi平均电压绝对值大小的脉冲波形PAi；(3)根据当前uABr的值与逆变器输出电流iAB的值判断当前逆变器的工作状态，将uABr与0比较，当uABr大于0则表示各单元在当前开关周期内应输出平均电压值为正，标记逻辑变量UPN为1，反之当uABr小于0则表示各单元在当前开关周期内应输出平均电压值为负，标记逻辑变量UPN为0，iAB与0比较，当iAB大于0则表示当前输出电流为正，标记逻辑变量IPN为1，反之当iAB小于0则表示当前输出电流为负，标记逻辑变量IPN为0，若UPN为1，IPN为1，则状态变量X为11，若UPN为1，IPN为0，则状态变量X为10，若UPN为0，IPN为1，则状态变量X为01，若UPN为0，IPN为0，则状态变量X为00，特别地，当iAB等于0，UPN为1，则状态变量X为11，当iAB等于0，UPN为0，则状态变量X为00；(4)根据状态变量的值确定各单元开关管优化后的调制信号，对于单元i，其中i=1, 2…n，当X为11时，当前开关周期内开关管Si2、Si3调制信号为低电平，选择开关管Si1、Si4中某一个开关管始终导通，另一个开关管调制信号为步骤2中得到的PAi，当X为10时，当前开关周期内开关管Si1、Si4调制信号为低电平，选择开关管Si2、Si3中某一个开关管工作，另一个开关管的调制信号为低电平，选为工作的开关管的调制信号为步骤2中得到的PAi取反后的信号，当X为01时，当前开关周期内开关管Si2、Si3调制信号为低电平，选择开关管Si1、Si4中某一个开关管工作，另一个开关管的调制信号为低电平，选为工作的开关管的调制信号为步骤2中得到的PAi取反后的信号，当X为00时，当前开关周期内开关管Si1、Si4调制信号为低电平，选择开关管Si2、Si3中某一个开关管始终导通，另一个开关管调制信号为步骤2中得到的PAi；(5)将上一步中得到的各单元同一桥臂上下开关管调制信号在输出电流换向处加入死区时间，获得最终各开关管的调制信号。 【当前权利人】浙江大学 【当前专利权人地址】浙江省杭州市西湖区浙大路38号 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000470095016Q 【引证次数】3.0 【他引次数】3.0 【家族引证次数】3.0 【家族被引证次数】3

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