全桥逆变器驱动方法及全桥逆变器技术

本发明专利技术实施例公开了一种全桥逆变器驱动方法，包括：根据正弦调制信号调制生成全桥逆变器的第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和全桥逆变器的第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，并且将第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号相对于第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号错开预设角度，其中，该预设角度大于0°且小于360°；将第一桥臂上的开关管的驱动信号和第二桥臂上的开关管的驱动信号分别输入到相应的开关管驱动端，控制相应的开关管的开通或关断。本发明专利技术能有效降低逆变器输出电压谐波的大小。

【技术实现步骤摘要】
全桥逆变器驱动方法及全桥逆变器
本专利技术涉及开关电源领域，具体涉及全桥逆变器驱动方法及全桥逆变器。
技术介绍
目前常见的逆变器调制方法是正弦脉宽调制（SinusoidalPulseWidthModulation，SPWM）和空间矢量脉宽调制（SpaceVectorPulseWidthModulation，SVPWM）。SPWM和SVPWM的都是利用电压冲量等效原理，通过载波与调制波比较或矢量合成生成逆变器开关器件的高频脉冲驱动信号，驱动开关器件的开通或关断，从而在逆变器输出端生成与正弦波等效的脉冲宽度调制（Pulse-WidthModulation，PWM）波，PWM波经滤波器滤波后输出正统波到负载。当前的调制方式中，逆变器输出的PWM波电压谐波大，需要采用电感-电容-电感（LCL）滤波器滤除谐波中的高频成分。LCL滤波器成本较高，且会引入LCL谐振问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种全桥逆变器驱动方法及全桥逆变器，输出电压谐波小。本申请第一方面提供一种全桥逆变器驱动方法，包括：根据正弦调制信号调制生成所述全桥逆变器的第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述全桥逆变器的第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，并且所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位相对于所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位错开预设角度，其中，所述预设角度大于0°且小于360°；将所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号分别输入到相应的开关管驱动端，控制相应的开关管的开通或关断。在本申请第一方面的第一种可能的实现方式中，所述的根据正弦调制信号调制生成所述全桥逆变器的第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述全桥逆变器的第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，并且所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位相对于所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位错开一个预设角度，包括：将第一正弦调制信号与第一载波比较生成第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，将第二正弦调制信号与第二载波比较生成第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，其中，所述第二载波的相位相对于所述第一载波的相位错开预设角度，所述第二正弦调制信号的相位与所述第一正弦调制信号的相位相差180°。结合本申请第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一载波和所述第二载波为三角波或锯齿波。在本申请第一方面的第三种可能的实现方式中，所述的根据正弦调制信号调制生成所述全桥逆变器的第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述全桥逆变器的第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，并且所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位对于所述第一桥臂上的开关管的驱动信号的相位错开一个预设角度，包括：根据正弦调制信号利用空间矢量合成方法计算出第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的第一占空比和第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的第二占空比，根据所述第一占空比生成所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，根据所述第二占空比生成所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，并且所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位相对于述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位错开预设角度。结合本申请第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中所述全桥逆变器为单相二电平全桥逆变器、单相多电平全桥逆变器、三相串联二电平全桥逆变器或三相串联多电平全桥逆变器。本申请第二方面提供一种全桥逆变器，包括：调制电路，根据正弦调制信号调制生成所述全桥逆变器的第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述全桥逆变器的第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，并且所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位相对于所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位错开预设角度，其中，所述预设角度大于0°且小于360°，所述调制电路的脉冲信号输出端连接至驱动电路的输入端；所述驱动电路，将所述调制电路输出的所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号分别输入到相应的开关管驱动端，控制相应的开关管的开通或关断。在本申请第二方面的第一种可能的实现方式中，，所述调制电路包括：调制信号发生器，用于产生第一正弦调制信号和第二正弦调制信号；第一载波发生器，用于将所述调制信号发生器产生的第一正弦调制信号与第一载波比较生成所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号；第二载波发生器，用于将所述调制信号发生器产生的第二正弦调制信号与第二载波比较生成所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，其中，所述第二载波的相位相对于所述第一载波的相位错开预设角度，所述第二正弦调制信号的相位与所述第一正弦调制信号的相位相差180°。结合本申请第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一载波和所述第二载波为三角波或锯齿波。在本申请第二方面的第三种可能的实现方式中，，所述调制电路包括：计算器，用于根据正弦调制信号利用空间矢量合成方法计算出第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的第一占空比和第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的第二占空比；信号发生器，用于根据所述计算器得出的所述第一占空比生成所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，根据所述第二占空比生成所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，并且所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号相对于述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号错开预设角度。结合本申请第二方面、第二方面的第一种可能的实现方式、第二方面的第二种可能的实现方式或第二方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述全桥逆变器为单相二电平逆变器、单相多电平逆变器、三相串联二电平逆变器或三相串联多电平逆变器。本专利技术通过将全桥逆变器两桥臂上的开关管的驱动脉冲错开一个任意角度，使得输出滤波电感两端承受的等效电压减小，从而有效降低了输出电压谐波大小，逆变器的输出可以采用单电感L滤波器替代LCL滤波器，提高了系统稳定性，且降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是三相三电平半桥逆变器的主电路图；图2是图1逆变器的调制波形图；图3是本专利技术实施例提供的一种全桥逆变器驱动方法的流程图；图4是载波波形图；图5是移相载波驱动信号波形图；图6是三相串联三电平全桥逆变器主电路图。图7是载波未进行相移时的逆变器输出电流仿真波形图；图8是载波进行相移时的逆变器输出电流仿真波形图；图9是本专利技术实施例提供的一种全桥逆变器的结构图；图10是本专利技术实施例提供的另一种全桥逆变器的结构图；图11是本专利技术实施例提供的再一种全桥逆变器的结构图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前多电平逆变器的SPWM调制方式一般为载波层叠PWM调制方式。载波层叠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全桥逆变器驱动方法，其特征在于，包括：根据正弦调制信号调制生成所述全桥逆变器的第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述全桥逆变器的第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，并且所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位相对于所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位错开预设角度，其中，所述预设角度大于0°且小于360°；将所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号分别输入到相应的开关管驱动端，控制相应的开关管的开通或关断。

【技术特征摘要】
1.一种全桥逆变器驱动方法，其特征在于，包括：根据正弦调制信号调制生成所述全桥逆变器的第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述全桥逆变器的第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，并且所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位相对于所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位错开预设角度，其中，所述预设角度大于0°且小于360°；将所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号分别输入到相应的开关管驱动端，控制相应的开关管的开通或关断；当调制方式为正弦脉宽调制SPWM时，所述的根据正弦调制信号调制生成所述全桥逆变器的第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述全桥逆变器的第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，并且所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位相对于所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位错开一个预设角度，包括：将第一正弦调制信号与第一载波比较生成第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，将第二正弦调制信号与第二载波比较生成第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，其中，所述第二载波的相位相对于所述第一载波的相位错开预设角度，所述第二正弦调制信号的相位与所述第一正弦调制信号的相位相差180°。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一载波和所述第二载波为三角波或锯齿波。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述全桥逆变器为单相二电平全桥逆变器、单相多电平全桥逆变器、三相串联二电平全桥逆变器或三相串联多电平全桥逆变器。4.一种全桥逆变器驱动方法，其特征在于，包括：根据正弦调制信号调制生成所述全桥逆变器的第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述全桥逆变器的第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，并且所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位相对于所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位错开预设角度，其中，所述预设角度大于0°且小于360°；将所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号分别输入到相应的开关管驱动端，控制相应的开关管的开通或关断；当调制方式为空间矢量脉宽调制SVPWM时，所述的根据正弦调制信号调制生成所述全桥逆变器的第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号和所述全桥逆变器的第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，并且所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位对于所述第一桥臂上的开关管的驱动信号的相位错开一个预设角度，包括：根据正弦调制信号利用空间矢量合成方法计算出第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的第一占空比和第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的第二占空比，根据所述第一占空比生成所述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，根据所述第二占空比生成所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号，并且所述第二桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位相对于述第一桥臂上的开关管的脉冲驱动信号的相位错开预设角度。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述全桥逆变器为单相二电平全桥逆变器、单相多电平全桥逆变器...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛凯，刘云峰，傅电波，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：