本发明专利技术公开了一种光伏逆变器中的单极性倍频调制方法，采用Microchip公司的dsPIC30F系列为主控芯片，采用哈弗构架，有1个16位CPU和1个DSP内核，片内含有MCPWM电机专用PWM控制器，这一设置大大简化了产生PWM波形的控制软件和外部器件，通过编程产生独立的具有RE口直接输出6路PWM信号给逆变器，采用三菱CM100/200/300/400DY-12NF系列IGBT，作为全桥逆变开关器件，它具有低驱动功率，低饱和电压，高集成等特点，同时采用三菱M57962ALIGBT驱动芯片，它具有驱动能力好，功率大，保护性能好等优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，采用Microchip公司的dsPIC30F系列为主控芯片，采用哈弗构架，有1个16位CPU和1个DSP内核，片内含有MCPWM电机专用PWM控制器，这一设置大大简化了产生PWM波形的控制软件和外部器件，通过编程产生独立的具有RE口直接输出6路PWM信号给逆变器，采用三菱CM100/200/300/400DY-12NF系列IGBT，作为全桥逆变开关器件，它具有低驱动功率，低饱和电压，高集成等特点，同时采用三菱M57962ALIGBT驱动芯片，它具有驱动能力好，功率大，保护性能好等优点。【专利说明】
本专利技术涉及一种工业电源领域的技术运用，尤其涉及一种。
技术介绍
光伏发电作为一种安全环保的新能源，无论是从满足经济发展的能源需求来看，还是从保护地球环境的角度出发，都具有重大的战略意义。随着电力电子技术的发展，人们对逆变器的要求也越来越高，节约成本，提高性能，是每个光伏企业不断追求的目标。在大功率逆变电源中，流过主电路管上流过的电流非常大，所以一般所选的开关管容量比较大，这就导致调制时的开关频率不能过高.使得逆变器的输出电流畸变为一系列的尖顶窄脉冲，输出电压出现明显削顶，影响逆变器输出波形质量，这使提高输出波形质量，降低LC成本的逆变器应用而生。 在大功率条件下，开关频率不能过高，主要原因是:1、开关频率过高会导致开关损耗增加；2、会使开关管发热严重，长时间运行会损坏开关管；3、开关管频率过高，出现擎住效应的几率加大；4、大容量开关器件高速通断，会产生很高的电压尖峰，有可能造成开关管或其他元器件被击穿，开关频率降低会会使输出波形中THD的含量变高，不能满足最终指标要求，为了提高输出波形质量，需加大后端的LC滤波参数，这使成本增加，为了提高开关频率，故采用单极性倍频调制方式。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种。 本专利技术的技术解决方案是:，其特征在于:直流电压输入经过全桥逆变输出交流电压，哈弗构架中的主控芯片内含有专用PWM控制器，通过编程产生独立的具有RE 口直接输出6路PWM信号给逆变器，驱动电路板包括电压、电流的采集，欠压、过压、过载的检测，其特征在于:单极性倍频调制，Ug+和Ug为两个反相的正弦信号作为调制波，幅值为Ugm，载波信号为Uc ;控制原理为:Ug+和UC交点控制Vl和V2, Ug-和UC交点控制V3和V4 ;单极性倍频SPWM输出电压为: U =+E, (VI，V3 导通) U = O, (VI 和 V4 导通)或(V2 和 V3 导通) U = -E, (V2, V4 导通) 即输出电压Uo的正半轴是由Ugl与ug3的与逻辑决定的，当Ugl与ug3为高电平时，Vl和V3导通，使得Uo = +E,当ugl或者ug3有一个为低电平时，则Vl和V4或者V2和V3导通而使得Uo = O,输出电压的负半轴是由ug2和ug4的与逻辑决定的，当ug2与ug4为高电平时，V2和V4导通，使得Uo = -E，当ug2或者ug4有一个为低电平时，则V2和V3或者Vl和V4导通而使得Uo = O。 由于逆变器以高频PWM方式工作，要滤除高次谐波分量，使输出电压接近正弦波，设计LC滤波需满足输出电压的谐波含量小，滤波参数和体积小，阻频特性好，滤波系统消耗的功率小等原则来设计LC滤波，选择LC滤波的截止频率要远小于PWM电压中最低次谐波频率，同时又要远大于基波频率，因此截止频率选为载波频率f的1/10-1/5，Δ Il =(Ud-Uab)*Uab/2LUdf，1/2Π V LC = 2f/10,求出LC的值，通过LC滤波后输出电压波形。 本专利技术的有益效果是:本专利技术单极性输出电压在一个载波周期内有2次状态转变，所以输出脉冲频率是开关频率的两倍，高次谐波加倍，谐波含量减小，高次谐波频率相同时，即输出脉冲个数相同时，开关损耗减半，全桥倍频式工作方式；一直为O输出电压谐波中减少了谐波分量，同时在不提高每个桥臂开关频率的前提下，将最低次谐波提高到两倍载波频率附近，这对于输出滤波更有利.低成本LC滤波就可以使输出电压波形的THD减小到3%以下，同时通过设计合适的缓冲电路，滤除开关管关断时产生的尖峰电压，再在IGBT上加上一定合适的散热器，散出IGBT高速通断的产生的热量，保护了 IGBT，大幅度提升了性能。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术光伏逆变器主拓扑图； 图2为本专利技术IGBT逆变桥图； 图3为本专利技术单极性倍频调制时序图。 【具体实施方式】 以下结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案作进一步的详细说明。 如图1、图2、图3所示，图1为本专利技术光伏逆变器主拓扑图；图2为本专利技术IGBT逆变桥图；图3为本专利技术单极性倍频调制时序图。 ，包括断路器、IGBT逆变桥、变压器、LC滤波、滤波器、可控硅、控制驱动板、微机板、IXD显示、继电器，直流电压输入经过全桥逆变输出交流电压；逆变全桥如图2所示，Vl和V2的通断状态为互补，V3和V4的通断状态为互补；本专利技术采用Microchip公司的dsPIC30F系列为主控芯片，采用哈弗构架，有I个16位CPU和I个DSP内核，片内含有MCPWM电机专用PWM控制器，这一设置大大简化了产生PWM波形的控制软件和外部器件，通过编程产生独立的具有RE 口直接输出6路PWM信号给逆变器。采用三菱CM100/200/300/400DY-12NF系列IGBT，作为全桥逆变开关器件，它具有低驱动功率，低饱和电压，高集成等特点，同时采用三菱M57962AL IGBT驱动芯片，它具有驱动能力好，功率大，保护性能好等优点。 图3中，单极性倍频调制，Ug+和Ug为两个反相的正弦信号作为调制波，幅值为Ugm,载波信号为Uc ;控制原理为:Ug+和UC交点控制Vl和V2，Ug-和UC交点控制V3和V4 ；单极性倍频SPWM输出电压为: U =+E, (VI，V3 导通) U = O, (VI 和 V4 导通)或(V2 和 V3 导通) U =-E, (V2, V4 导通) 即输出电压Uo的正半轴是由Ugl与ug3的与逻辑决定的，当Ugl与ug3为高电平时，Vl和V3导通，使得Uo = +E,当ugl或者ug3有一个为低电平时，则Vl和V4或者V2和V3导通而使得Uo = O,输出电压的负半轴是由ug2和ug4的与逻辑决定的，当ug2与ug4为高电平时，V2和V4导通，使得Uo = -E，当ug2或者ug4有一个为低电平时，则V2和V3或者Vl和V4导通而使得Uo = O。 单极性由图3可以看出输出电压Uo在一个载波周期内有2次状态转变，所以输出脉冲频率是开关频率的两倍，高次谐波加倍，谐波含量减小，高次谐波频率相同时，即输出脉冲个数相同时，开关损耗减半，全桥倍频式工作方式。因为k = 2，4，6吣所以8^1^/2一直为O输出电压谐波中减少了 η = 1,3,5- ；k = O, 2，4…的谐波分量，同时在不提高每个桥臂开关频率的前提下，将最低次谐波提高到两倍载波频率附近，这对于输出滤波更有利.低成本LC滤波就可以使输出电压波形的THD减小到3%以下，同时通过设计合适的缓冲电路，滤本文档来自技高网...
【技术保护点】
光伏逆变器中的单极性倍频调制方法，其特征在于：直流电压输入经过全桥逆变输出交流电压，哈弗构架中的主控芯片内含有专用PWM控制器，通过编程产生独立的具有RE口直接输出6路PWM信号给逆变器，驱动电路板包括电压、电流的采集，欠压、过压、过载的检测，其特征在于：单极性倍频调制，Ug+和Ug为两个反相的正弦信号作为调制波，幅值为Ugm，载波信号为Uc；控制原理为：Ug+和UC交点控制V1和V2,Ug‑和UC交点控制V3和V4；单极性倍频SPWM输出电压为: U＝+E,(V1，V3导通) U＝0,(V1和V4导通)或(V2和V3导通) U＝‑E,(V2,V4导通)即输出电压Uo的正半轴是由ug1与ug3的与逻辑决定的，当ug1与ug3为高电平时，V1和V3导通，使得Uo＝+E,当ug1或者ug3有一个为低电平时，则V1和V4或者V2和V3导通而使得Uo＝0，输出电压的负半轴是由ug2和ug4的与逻辑决定的，当ug2与ug4为高电平时，V2和V4导通，使得Uo＝‑E，当ug2或者ug4有一个为低电平时，则V2和V3或者V1和V4导通而使得Uo＝0。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张海波，李丽丽，王兆明，孙邦伍，
申请(专利权)人：南京冠亚电源设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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