多电平逆变器的SHEPWM控制系统技术方案

多电平逆变器的SHEPWM控制系统属于逆变器技术领域，尤其涉及一种多电平逆变器的SHEPWM控制系统。本实用新型专利技术提供一种逆变效果好的多电平逆变器的SHEPWM控制系统。本实用新型专利技术包括DPS处理电路、电压采样电路、隔离驱动电路、开关电源电路和电压传感器,其结构要点电压传感器、电压采样电路、DPS处理电路、隔离驱动电路依次相连，隔离驱动电路的输出端口与T型三电平光伏并网逆变器的开关器件的控制端口相连；电压传感器的输入端口与T型三电平光伏并网逆变器的输出端口相连；开关电源电路的输出端口分别与DPS处理电路电源端口、电压采样电路电源端口、隔离驱动电路电源端口相连。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于逆变器
，尤其涉及一种多电平逆变器的SHEPWM控制系统。
技术介绍
近年来电力电子技术发展迅猛，多电平逆变器在高电压大容量领域得到了越来越多的重视。多电平逆变器具有谐波畸变率低、能量转换效率高的优点，且输出电压高、功率大，不需要输出变压器进行辅助，因此在高压大功率场合得到很多应用。由于电网侧电流和电压波形容易受到影响，且大部分负载呈非线性，很容易造成基波电流畸变，所产生的谐波会干扰设备的稳定运行，使得设备或零件的报废率增加，会带来较大的经济损失。研究如何抑制和消除电网中的有害谐波显得意义重大。到目前为止，消谐技术可分为很多种。其中，通过对逆变器拓扑结构的改进，搭建多重逆变电路能够实现消谐，但电路结构较复杂，成本高，还会引起其它问题。通过引入电能质量补偿器能有效的抑制谐波干扰，但是对系统参数设置要求较高，设计不合理甚至会影响系统的稳定性。通过控制开关器件的导通和关断，生成特定阶梯波，能够达到消除指定低频次谐波的目的，对消谐能起到较好的效果。SHEPWM技术具有开关频率低、开关损耗小、输出波形质量好、逆变效率高、输出滤波器尺寸小等优点，因此受到了越来越多的关注。
技术实现思路
本技术就是针对上述问题，提供一种逆变效果好的多电平逆变器的SHEPWM控制系统。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案，本技术包括DPS处理电路、电压采样电路、隔离驱动电路、开关电源电路和电压传感器,其结构要点电压传感器、电压采样电路、DPS处理电路、隔离驱动电路依次相连，隔离驱动电路的输出端口与T型三电平光伏并网逆变器的开关器件的控制端口相连；电压传感器的输入端口与T型三电平光伏并网逆变器的输出端口相连；开关电源电路的输出端口分别与DPS处理电路电源端口、电压采样电路电源端口、隔离驱动电路电源端口相连。作为一种优选方案，本技术所述电压采样电路采用OPA4376芯片U5，DPS处理电路采用TMS320F283XXPGF芯片U3，U5的3脚为检测三电平光伏并网逆变器输出U-端口，U5的2脚为检测三电平光伏并网逆变器输出U+端口，U5的1脚与U3的42脚相连；U5的5脚为检测三电平光伏并网逆变器输出V-端口，U5的6脚为检测三电平光伏并网逆变器输出V+端口，U5的7脚与U3的46脚相连。作为另一种优选方案，本技术所述开关电源电路采用UC28C45芯片。另外，本技术所述隔离驱动电路采用7800A光耦U10、U11、U13、U14、U15、U16、U17、U18、U19、U20，U11的2脚分别与NPN三极管Q3的集电极、3.3V电源相连，Q3的基极与U3的5脚相连，Q3的发射极分别与地线、U11的3脚相连，U11的7脚为U1控制端；U10的2脚分别与NPN三极管Q2的集电极、3.3V电源相连，Q2的基极与U3的6脚相连，Q2的发射极分别与地线、U10的3脚相连，U10的7脚为U2控制端；U14的2脚分别与NPN三极管Q6的集电极、3.3V电源相连，Q6的基极与U3的11脚相连，Q6的发射极分别与地线、U14的3脚相连，U14的7脚为V1控制端；U13的2脚分别与NPN三极管Q5的集电极、3.3V电源相连，Q5的基极与U3的12脚相连，Q5的发射极分别与地线、U13的3脚相连，U13的7脚为V2控制端；U16的2脚分别与NPN三极管Q8的集电极、3.3V电源相连，Q8的基极与U3的13脚相连，Q8的发射极分别与地线、U16的3脚相连，U16的7脚为V3控制端；U17的2脚分别与NPN三极管Q9的集电极、3.3V电源相连，Q9的基极与U3的16脚相连，Q9的发射极分别与地线、U17的3脚相连，U17的7脚为V4控制端；U15的2脚分别与NPN三极管Q7的集电极、3.3V电源相连，Q7的基极与U3的17脚相连，Q7的发射极分别与地线、U15的3脚相连，U15的7脚为W1控制端；U18的2脚分别与NPN三极管Q10的集电极、3.3V电源相连，Q10的基极与U3的18脚相连，Q10的发射极分别与地线、U18的3脚相连，U18的7脚为W2控制端；U20的2脚分别与NPN三极管Q12的集电极、3.3V电源相连，Q12的基极与U3的19脚相连，Q12的发射极分别与地线、U20的3脚相连，U20的7脚为W3控制端；U19的2脚分别与NPN三极管Q11的集电极、3.3V电源相连，Q11的基极与U3的20脚相连，Q11的发射极分别与地线、U19的3脚相连，U19的7脚为W4控制端。本技术有益效果。本技术通过DPS处理电路、电压采样电路、隔离驱动电路、开关电源电路和电压传感器的配合使用，构建了一种多电平逆变器的SHEPWM控制系统。通过电压传感器采集逆变器的输出端口电压信号，传输给DPS处理电路，DPS处理电路根据电压信号输出控制信号给逆变器的开关器件的控制端口，对开关器件进行SHEPWM控制，消除谐波、逆变效果好。本技术提供一种多电平逆变器的SHEPWM控制系统的硬件基础。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。本技术保护范围不仅局限于以下内容的表述。图1为本技术设计的T型三电平光伏并网逆变器示意图。图2为逆变器相电压SHEPWM模型示意图。图3为本技术所设计的T型三电平逆变器的系统控制框图。图4为本技术原理框图。图5为本技术所设计的光伏并网逆变器SHEPWM控制的硬件电路图。图6为本技术所设计的UV相电压检测电路。图7(a)、(b)、(c)为本技术设计的DSP外围电路。图8(a)、(b)、(c)为本技术设计的管脚保护电路。图9为本技术设计的开关电源电路。图10(a)、(b)、(c)为本技术设计的隔离驱动电路。具体实施方式如图所示，本技术包括DPS处理电路、电压采样电路、隔离驱动电路、开关电源电路和电压传感器,电压传感器、电压采样电路、DPS处理电路、隔离驱动电路依次相连，隔离驱动电路的输出端口与T型三电平光伏并网逆变器的开关器件的控制端口相连；电压传感器的输入端口与T型三电平光伏并网逆变器的输出端口相连；开关电源电路的输出端口分别与DPS处理电路电源端口、电压采样电路电源端口、隔离驱动电路电源端口相连。所述电压采样电路采用OPA4376芯片U5，DPS处理电路采用TMS320F283XXPGF芯片U3，U5的3脚为检测三电平光伏并网逆变器输出U-端口，U5的2脚为检测三电平光伏并网逆变器输出U+端口，U5的1脚与U3的42脚相连；U5的5脚为检测三电平光伏并网逆变器输出V-端口，U5的6脚为检测三电平光伏并网逆变器输出V+端口，U5的7脚与U3的46脚相连。所述开关电源电路采用UC28C45芯片。所述隔离驱动电路采用7800A光耦U10、U11、U13、U14、U15、U16、U17、U18、U19、U20，U11的2脚分别与NPN三极管Q3的集电极、3.3V电源相连，Q3的基极与U3的5脚相连，Q3的发射极分别与地线、U11的3脚相连，U11的7脚为U1控制端；U10的2脚分别与NPN三极管Q2的集电极、3.3V电源相连，Q2的基极与U3的6脚相连，Q2的发射极分别与地线、U10的3脚相连，U10的7脚为U2控制端；U14的本文档来自技高网...

【技术保护点】
多电平逆变器的SHEPWM控制系统，包括DPS处理电路、电压采样电路、隔离驱动电路、开关电源电路和电压传感器,其特征在于电压传感器、电压采样电路、DPS处理电路、隔离驱动电路依次相连，隔离驱动电路的输出端口与T型三电平光伏并网逆变器的开关器件的控制端口相连；电压传感器的输入端口与T型三电平光伏并网逆变器的输出端口相连；开关电源电路的输出端口分别与DPS处理电路电源端口、电压采样电路电源端口、隔离驱动电路电源端口相连。

【技术特征摘要】
1.多电平逆变器的SHEPWM控制系统，包括DPS处理电路、电压采样电路、隔离驱动电路、开关电源电路和电压传感器,其特征在于电压传感器、电压采样电路、DPS处理电路、隔离驱动电路依次相连，隔离驱动电路的输出端口与T型三电平光伏并网逆变器的开关器件的控制端口相连；电压传感器的输入端口与T型三电平光伏并网逆变器的输出端口相连；开关电源电路的输出端口分别与DPS处理电路电源端口、电压采样电路电源端口、隔离驱动电路电源端口相连。2.根据权利要求1所述多电平逆变器的SHEPWM控制系统，其特征在于所述电压采样电路采用OPA4376芯片U5，DPS处理电路采用TMS320F283XXPGF芯片U3，U5的3脚为检测三电平光伏并网逆变器输出U-端口，U5的2脚为检测三电平光伏并网逆变器输出U+端口，U5的1脚与U3的42脚相连；U5的5脚为检测三电平光伏并网逆变器输出V-端口，U5的6脚为检测三电平光伏并网逆变器输出V+端口，U5的7脚与U3的46脚相连。3.根据权利要求1所述多电平逆变器的SHEPWM控制系统，其特征在于所述开关电源电路采用UC28C45芯片。4.根据权利要求2所述多电平逆变器的SHEPWM控制系统，其特征在于所述隔离驱动电路采用7800A光耦U10、U11、U13、U14、U15、U16、U17、U18、U19、U20，U11的2脚分别与NPN三极管Q3的集电极、3.3V电源相连，Q3的基极与U3的5脚相连，Q3的发射极分别与地线、U11的3脚相连，U11的7脚为U1控制端；U10的2脚分别与NPN三极管Q2的集电极、3.3V电源相连，Q2的基极与U...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽梅，刘思强，闫玉莹，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21