一种三相三电平变流器的控制方法及控制系统技术方案

技术编号:10659304 阅读:259 留言:0更新日期:2014-11-19 19:10
本发明专利技术公开了一种三相三电平变流器的控制方法及控制系统,所述控制方法包括:将输入的调制波与标准三角载波比较,输出PWM驱动信号;在所述PWM驱动信号内加入死区时间,生成互补的第一PWM信号以及第二PWM信号,所述第一PWM信号与所述第二PWM信号用于驱动所述种三相三电平变流器的互补的开关管;根据所述调制波与所述标准三角载波的比较值、所述死区时间的限定值以及最小安全脉宽的限定值,判断所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中是否存在导通窄脉冲;当所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中存在导通窄脉冲时,通过设置所述比较值消除所述导通窄脉冲。所述控制方法及控制系统实现方法简单。

【技术实现步骤摘要】
一种三相三电平变流器的控制方法及控制系统
本专利技术涉及变流器控制
,更具体的说,涉及一种三相三电平变流器的控制方法以及控制系统。
技术介绍
三相三电平变流器系统具有电压应力低,输出谐波低等优势,能够得到更高的输出电压,被广泛的应用到太阳能以及风能等新能源供电领域。参考图1,图1为三相三电平变流器系统单相桥臂的电路图,所述单相桥臂包括:开关管S1、开关管S2、开关管S3以及开关管S4。其中,各开关管为IGBT功率管。开关管S1与开关管S3为互补开关管,开关管S2与开关管S4为互补开关管。三相三电平变流器系统包括三个单相桥臂,共六对互补开关管。在对三相三电平变流器系统进行驱动控制时,控制信号中的窄脉冲是影响三相三电平变流器系统的性能和可靠性的一个主要原因。当窄脉冲小于开关器件的最小安全脉宽时,称为导通窄脉冲,此时器件不能正常开通或是关断,使得系统可靠性降低。当存在导通窄脉冲时,一方面会导致控制信号无法在主电路中得到实现,使得输出波形失真;另一方面,会增加开关消耗,导致系统发热增加,降低系统效率。现有技术在驱动三相三电平变流器系统时,为了消除控制信号的导通窄脉冲,一种实现方法是通过调制系数的不同重新选择不同的控制矢量,进而重新分配矢量的作用时间,以抑制导通窄脉冲。但是对于三相三电平变流器系统,由于其控制矢量很多,该实现方式计算量较大,实现方法复杂。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供了一种三相三电平变流器的控制方法及控制系统,能够消除对三相三电平变流器驱动控制时的导通窄脉冲,实现方法简单。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种三相三电平变流器的控制方法,该控制方法包括:将输入的调制波与标准三角载波比较,输出PWM驱动信号;在所述PWM驱动信号内加入死区时间,生成互补的第一PWM信号以及第二PWM信号,所述第一PWM信号与所述第二PWM信号用于驱动所述种三相三电平变流器的互补的开关管;根据所述调制波与所述标准三角载波的比较值、所述死区时间的限定值以及最小安全脉宽的限定值,判断所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中是否存在导通窄脉冲;当所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中存在导通窄脉冲时,通过设置所述比较值消除所述导通窄脉冲。优选的,在上述控制方法中,所述在所述PWM驱动信号内加入死区时间,生成互补的第一PWM信号以及第二PWM信号包括:在所述PWM驱动信号上升沿延迟所述死区时间后取反跳变,在所述PWM驱动信号下降沿不延时直接取反跳变,生成所述第一PWM信号;在所述PWM驱动信号上升沿不改变,在所述PWM驱动信号下降沿延时所述死区时间,生成所述第二PWM信号。优选的,在上述控制方法中,所述根据所述调制波与所述标准三角载波的比较值、所述死区时间的限定值以及最小安全脉宽的限定值,判断所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中是否存在导通窄脉冲包括:对于先下降后上升的计数比较方式,获取所述调制波与所述标准三角波在所述标准三角波的下降区间时的第一比较值,在所述标准三角载波与之连续的上升区间时的第二比较值;对于先上升后下降的计数比较方式,获取所述调制波与所述标准三角波在所述标准三角波的上升区间时的第一比较值,在所述标准三角载波与之连续的下降区间时的第二比较值;对于先下降后上升的计数比较方式,当所述第一比较值与所述第二比较值之和减去所述死区时间的限定值小于所述三相三电平变流器最小安全脉宽的限定值时,在所述第一PWM信号内形成导通窄脉冲;对于先上升后下降的计数比较方式,当所述标准三角载波的计数周期2倍减去所述第一比较值、所述第二比较值与所述死区时间的限定值三者之和的差值小于所述三相三电平变流器最小安全脉宽的限定值时,在所述第二PWM信号内形成导通窄脉冲。优选的,在上述控制方法中,所述通过设置所述比较值消除所述导通窄脉冲为增大所述第一比较值与所述第二比较值之和,使得所述导通窄脉冲的宽度大于所述最小安全脉宽。优选的,在上述控制方法中,所述通过设置所述比较值消除所述导通窄脉冲为减小所述第一比较值与所述第二比较值之和,使得所述导通窄脉冲的宽度为零。本专利技术还提供了一种三相三电平变流器的控制系统,该控制系统包括:驱动信号输出单元,所述驱动信号输出单元用于将输入的调制波与标准三角载波比较,输出PWM驱动信号;互补信号输出单元,所述互补信号输出单元用于在所述PWM驱动信号内加入死区时间,生成互补的第一PWM信号以及第二PWM信号,所述第一PWM信号与所述第二PWM信号用于驱动所述种三相三电平变流器的互补的开关管;判断单元,所述判断单元用于根据所述调制波与所述标准三角载波的比较值、所述死区时间的限定值以及最小安全脉宽的限定值,判断所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中是否存在导通窄脉冲;导通窄脉冲消除单元,所述导通窄脉冲消除单元用于当所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中存在导通窄脉冲时,通过设置所述比较值消除所述导通窄脉冲。优选的,在上述控制系统中,所述互补信号输出单元包括:第一PWM信号输出单元,所述第一PWM信号输出单元用于在所述PWM驱动信号上升沿延迟所述死区时间后取反跳变,在所述PWM驱动信号下降沿不延时直接取反跳变,生成所述第一PWM信号;第二PWM信号输出单元,所述第二PWM信号输出单元用于在所述PWM驱动信号上升沿不改变,在所述PWM驱动信号下降沿延时所述死区时间,生成所述第二PWM信号。优选的,在上述控制系统中,所述判断单元包括:第一获取单元,对于先下降后上升的计数比较方式,所述第一获取单元用于获取所述调制波与所述标准三角波在所述标准三角波的下降区间时的第一比较值,在所述标准三角载波与之连续的上升区间时的第二比较值;第二获取单元,对于先上升后下降的计数比较方式,所述第二获取单元用于获取所述调制波与所述标准三角波在所述标准三角波的上升区间时的第一比较值,在所述标准三角载波与之连续的下降区间时的第二比较值;第一判断单元,对于先下降后上升的计数比较方式,所述第一判断单元用于当所述第一比较值与所述第二比较值之和减去所述死区时间的限定值小于所述三相三电平变流器最小安全脉宽的限定值时,在所述第一PWM信号内形成导通窄脉冲;第二判断单元,对于先上升后下降的计数比较方式,所述第二判断单元用于当所述标准三角载波的计数周期2倍减去所述第一比较值、所述第二比较值与所述死区时间的限定值三者之和的差值小于所述三相三电平变流器最小安全脉宽的限定值时,在所述第二PWM信号内形成导通窄脉冲。优选的,在上述控制系统中,所述导通窄脉冲消除单元为导通窄脉冲展宽单元;所述导通窄脉冲展宽单元用于增大所述第一比较值与所述第二比较值之和,使得所述导通窄脉冲的宽度大于或等于所述最小安全脉宽。优选的,在上述控制系统中,所述导通窄脉冲消除单元为导通窄脉冲归零单元;所述导通窄脉冲归零单元用于减小所述第一比较值与所述第二比较值之和,使得所述导通窄脉冲的宽度为零。通过上述描述可知,本专利技术技术方案所述的三相三电平变流器的控制方法包括:将输入的调制波与标准三角载波比较,输出PWM驱动信号;在所述PWM驱动信号内加入死区时间,生成互补的第一PWM信号以及第二PWM信号,所述第一PWM信号与所述第二PWM信号用于驱动所述种三相三电平变流器的互补的开关管;根本文档来自技高网...
一种三相三电平变流器的控制方法及控制系统

【技术保护点】
一种三相三电平变流器的控制方法,其特征在于,包括:将输入的调制波与标准三角载波比较,输出PWM驱动信号;在所述PWM驱动信号内加入死区时间,生成互补的第一PWM信号以及第二PWM信号,所述第一PWM信号与所述第二PWM信号用于驱动所述种三相三电平变流器的互补的开关管;根据所述调制波与所述标准三角载波的比较值、所述死区时间的限定值以及最小安全脉宽的限定值,判断所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中是否存在导通窄脉冲;当所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中存在导通窄脉冲时,通过设置所述比较值消除所述导通窄脉冲。

【技术特征摘要】
1.一种三相三电平变流器的控制方法,其特征在于,包括:将输入的调制波与标准三角载波比较,输出PWM驱动信号;在所述PWM驱动信号内加入死区时间,生成互补的第一PWM信号以及第二PWM信号,所述第一PWM信号与所述第二PWM信号用于驱动所述三相三电平变流器的互补的开关管;根据所述调制波与所述标准三角载波的比较值、所述死区时间的限定值以及最小安全脉宽的限定值,判断所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中是否存在导通窄脉冲;当所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中存在导通窄脉冲时,通过设置所述比较值消除所述导通窄脉冲;其中,所述根据所述调制波与所述标准三角载波的比较值、所述死区时间的限定值以及最小安全脉宽的限定值,判断所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中是否存在导通窄脉冲包括:对于先下降后上升的计数比较方式,获取所述调制波与所述标准三角载波在所述标准三角载波的下降区间时的第一比较值,在所述标准三角载波的与该下降区间连续的上升区间时的第二比较值;对于先上升后下降的计数比较方式,获取所述调制波与所述标准三角载波在所述标准三角载波的上升区间时的第一比较值,在所述标准三角载波的与该上升区间连续的下降区间时的第二比较值;对于先下降后上升的计数比较方式,当所述第一比较值与所述第二比较值之和减去所述死区时间的限定值小于所述三相三电平变流器最小安全脉宽的限定值时,在所述第一PWM信号内形成导通窄脉冲;对于先上升后下降的计数比较方式,当所述标准三角载波的计数周期2倍减去所述第一比较值、所述第二比较值与所述死区时间的限定值三者之和的差值小于所述三相三电平变流器最小安全脉宽的限定值时,在所述第二PWM信号内形成导通窄脉冲。2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述在所述PWM驱动信号内加入死区时间,生成互补的第一PWM信号以及第二PWM信号包括:在所述PWM驱动信号上升沿延迟所述死区时间后取反跳变,在所述PWM驱动信号下降沿不延时直接取反跳变,生成所述第一PWM信号;在所述PWM驱动信号上升沿不改变,在所述PWM驱动信号下降沿延时所述死区时间,生成所述第二PWM信号。3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述通过设置所述比较值消除所述导通窄脉冲为增大所述第一比较值与所述第二比较值之和,使得所述导通窄脉冲的宽度大于或等于所述最小安全脉宽。4.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述通过设置所述比较值消除所述导通窄脉冲为减小所述第一比较值与所述第二比较值之和,使得所述导通窄脉冲的宽度为零。5.一种三相三电平变流器的控制系统,其特征在于,包括:驱动信号输出单元,所述驱动信号输出单元用于将输入的调制波与标准三角载波比...

【专利技术属性】
技术研发人员:张虎邓立荣程尧杨春源王成悦
申请(专利权)人:阳光电源股份有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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