【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子，具体涉及一种采用gan器件的三相逆变器及控制方法。
技术介绍
1、逆变器是现代电气基础设施的核心设备，承担着将直流电转换为额定幅值频率交流电的重要功能。三相逆变器应用场合广泛，例如各类新能源并网系统、电动汽车电机驱动、不间断电源。这些场景在节能、节材、缩体、减重等方面有更高要求。受开关速度和反向恢复效应限制，传统硅器件难以满足市场对三相逆变器的功率密度和效率的需求。三相逆变器技术的产生与发展，一直以来都和功率器件以及控制技术的发展演变有着直接联系，第三代宽禁带半导体材料gan以其独有的物理化学特性成为制作高开关频率、高功率密度、高温器件的理想材料，为实现高效、高功率密度、高集成度的三相逆变器提供解决方案。
2、滤波器的无源元件占逆变器的大部分重量和尺寸，通过高开关频率来减小其尺寸。开关器件本身是非理想元器件，电压下降和电流上升时出现交叠现象并产生一定的损耗，称之为开通损耗；同样在开关管关断时，电压上升和电流下降时出现交叠并产生损耗，称之为关断损耗。开关损耗是开通损耗和关断损耗的统称，与开关频率成正比。高频化减小逆变器尺寸的同时也增大开关损耗，采用zvs技术可以减低此问题的影响。可以采用合适的调制方案使高频逆变器工作在tcm模式，通过增大电感电流脉动使其在一个开关周期内改变流向，不需要增加额外电路就能实现zvs。
3、tcm方案虽然能有效解决高频带来的高开关损耗问题，但是为了使正弦周期都能实现zvs，需要采用变频技术。经典的tcm开关频率在整个正弦周期内变化，开关频率变化很大，使得滤
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的一种采用gan器件的三相逆变器及控制方法解决了以下技术问题：
2、1)tcm调制中要保证电感电流在一个开关周期内能够反向，输出滤波电感电流纹波很大，导致电感损耗大。
3、2)为了实现tcm调制，dpwm调制中输出滤波电容要接回直流母线，输出滤波电感电流的3k(k＝1,2,3…n)次谐波电流会流回直流电源，从而增大输入电容纹波。
4、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种采用gan器件的三相逆变器，包括依次连接的直流滤波电路、三相逆变桥电路和交流滤波电路。
5、进一步地：所述直流滤波电路包括直流滤波电感ldc和直流母线电容cdc；
6、其中，所述直流滤波电感ldc的一端与输入直流源udc的正极连接，所述直流滤波电感ldc的另一端与直流母线电容cdc的一端连接，所述直流母线电容cdc的另一端与输入直流源udc的负极连接。
7、进一步地：所述三相逆变桥电路包括开关器件s1、开关器件s2、开关器件s3、开关器件s4、开关器件s5和开关器件s6，所述开关器件s1～开关器件s6均由gan器件构成；
8、其中，所述开关器件s1的漏极分别与所述直流母线电容cdc的一端、开关器件s3的漏极和开关器件s5的漏极连接，所述开关器件s1的源极与所述开关器件s4的漏极连接，所述开关器件s4的源极分别与所述直流母线电容cdc的另一端、开关器件s6的源极和开关器件s2的源极连接，所述开关器件s6的漏极与所述开关器件s3的源极连接，所述开关器件s2的漏极与所述开关器件s5的源极连接。
9、进一步地：所述交流滤波电路包括输出滤波电感lfa、输出滤波电感lfb、输出滤波电感lfc、输出滤波电容c1、输出滤波电容c2、输出滤波电容c3、输出滤波电容c4、输出滤波电容c5和输出滤波电容c6；
10、其中，所述输出滤波电感lfa的一端与所述开关器件s1的源极连接，所述输出滤波电感lfa的另一端分别与所述输出滤波电容c1的一端和输出滤波电容c4的一端连接，所述输出滤波电感lfb的一端与所述开关器件s3的源极连接，所述输出滤波电感lfb的另一端分别与所述输出滤波电容c2的一端和输出滤波电容c5的一端连接，所述输出滤波电感lfc的一端与所述开关器件s5的源极连接，所述输出滤波电感lfc的另一端分别与所述输出滤波电容c3的一端和输出滤波电容c6的一端连接；
11、所述输出滤波电容c1的另一端分别与所述输出滤波电容c2的另一端、输出滤波电容c3的另一端和开关器件s5的漏极连接，所述输出滤波电容c4的另一端分别与所述输出滤波电容c5的另一端、输出滤波电容c6的另一端和开关器件s2的源极连接。
12、一种采用gan器件的三相逆变器的控制方法，包括以下步骤：
13、s1、设置tcm-dpwm调制策略，减小三相逆变器的开关损耗和输出滤波电感损耗；
14、s2、设置输出滤波电容不对称的方案，减小tcm-dpwm调制策略调制下流回直流电源的次低频谐波电流。
15、进一步地：所述s1中，tcm-dpwm调制策略的方法具体为：
16、通过改变开关器件s1～开关器件s6的开关频率，保证电感电流的纹波大小不变，且在一个开关周期内都能过零点。
17、进一步地：所述s2中，设置输出滤波电容不对称的方案的内容具体为：
18、令输出滤波电容c1与输出滤波电容c4、输出滤波电容c2与输出滤波电容c5、输出滤波电容c3与输出滤波电容c6的电容量满足设定关系；
19、其中，输出滤波电容c1与输出滤波电容c4满足设定关系的表达式具体为下式：
20、
21、式中，uc4为输出滤波电容c4上电压平均值，uc1为输出滤波电容c1上电压平均值，δu为输出滤波电容c1电压变化值。
22、本专利技术的有益效果为：
23、(1)本专利技术提供了一种采用gan器件的三相逆变器及控制方法，通过采用tcm-dpwm调制，减小开关器件开关损耗的同时减小输出滤波电感损耗。
24、(2)本专利技术通过采用输出滤波电容不对称的方案，减小dpwm调制下流回直流电源的3k(k＝1,2,3…n)次低频谐波电流。
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1.一种采用GaN器件的三相逆变器，其特征在于，包括依次连接的直流滤波电路、三相逆变桥电路和交流滤波电路。
2.根据权利要求1所述的采用GaN器件的三相逆变器，其特征在于，所述直流滤波电路包括直流滤波电感Ldc和直流母线电容Cdc；
3.根据权利要求2所述的采用GaN器件的三相逆变器，其特征在于，所述三相逆变桥电路包括开关器件S1、开关器件S2、开关器件S3、开关器件S4、开关器件S5和开关器件S6，所述开关器件S1～开关器件S6均由GaN器件构成；
4.根据权利要求3所述的采用GaN器件的三相逆变器，其特征在于，所述交流滤波电路包括输出滤波电感Lfa、输出滤波电感Lfb、输出滤波电感Lfc、输出滤波电容C1、输出滤波电容C2、输出滤波电容C3、输出滤波电容C4、输出滤波电容C5和输出滤波电容C6；
5.一种基于权利要求1～4所述的采用GaN器件的三相逆变器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述S1中，TCM-DPWM调制策略的方法具体为：
7.根据权利要求
...【技术特征摘要】
1.一种采用gan器件的三相逆变器，其特征在于，包括依次连接的直流滤波电路、三相逆变桥电路和交流滤波电路。
2.根据权利要求1所述的采用gan器件的三相逆变器，其特征在于，所述直流滤波电路包括直流滤波电感ldc和直流母线电容cdc；
3.根据权利要求2所述的采用gan器件的三相逆变器，其特征在于，所述三相逆变桥电路包括开关器件s1、开关器件s2、开关器件s3、开关器件s4、开关器件s5和开关器件s6，所述开关器件s1～开关器件s6均由gan器件构成；
4.根据权利要求3所述的采用gan器件的三相逆变...
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