一种全数字化五电平逆变器SPWM控制方法

摘要

本发明公开了一种全数字化五电平SPWM控制方法，通过正弦调制波与四个平移三角载波进行比较，根据不对称规则采样原理及其比较结果，按照规律完成五电平逆变器各个开关器件的开通关断状态。本发明实现全数字化控制，使得五电平SPWM控制响应速度更快，脉宽控制精度更高，输出电压谐波含量更小，三相对称度更优，并且能够方便灵活的对程序进行修改，使其满足各种高性能控制场合的需要。

主权项

1.全数字化五电平SPWM控制方法，在开关周期内按照如下方式对各单相桥臂进行控制：单相桥臂的开关器件从上往下依次为SA1、SA2、SA3、SA4，SA5、SA6、SA7和SA8，I、当正弦调制波大于等于0且小于等于1SA1、SA7、SA8保持关断，SA3、SA4、SA5保持开通，SA2与SA6的开通关断时间计算公式为：SA2的开通时间SA2_ON＝PWM_TM×PWM_M×K-PWM_DT/2，SA2的关断时间SA2_OFF＝PWM_TM-SA2_ON-PWM_DT，SA6的开通时间SA6_ON＝PWM_TM×(1-PWM_M×K)-PWM_DT/2，SA6的关断时间SA6_OFF＝PWM_TM-SA6_ON-PQM_DT；II、当正弦调制波大于1且小于等于2SA2、SA3、SA4保持开通，SA6，SA7，SA8保持关断，SA1与SA5的开通关断时间计算公式为：SA1的开通时间SA1_ON＝PWM_TM×PWM_M×K-PWM_DT/2，SA1的关断时间SA1_OFF＝PWM_TM-SA1_ON-PWM_DT，SA5的开通时间SA5_ON＝PWM_TM×(1-PWM_M×K)-PWM_DT/2，SA5的关断时间SA5_OFF＝PWM_TM-SA5_ON-PWM_DT；III、当正弦调制波大于等于-1且小于0SA1、SA2、SA8保持关断，SA4、SA5、SA6保持开通，SA3与SA7的开通关断时间计算公式为：SA3的开通时间SA3_ON＝PWM_TM×PWM_M×K-PWM_DT/2，SA3的关断时间SA3_OFF＝PWM_TM-SA3_ON-PWM_DT，SA7的开通时间SA7_ON＝PWM_TM×(1-PWM_M×K)-PWM_DT/2，SA7的关断时间SA7_OFF＝PWM_TM-SA7_ON-PWM_DT，IV、当正弦调制波大于等于-2且小于-1SA1，SA2，SA3保持关断，SA5，SA6，SA7保持开通，SA4与SA8的开通关断时间计算公式为：SA4的开通时间SA4_ON＝PWM_TM×PWM_M×K-PWM_DT/2，SA4的关断时间SA4_OFF＝PWM_TM-SA4_ON-PWM_DT，SA8的开通时间SA8_ON＝PWM_TM×(1-PWM_M×K)-PWM_DT/2，SA8的关断时间SA8_OFF＝PWM_TM-SA8_ON-PWM_DT。其中，PWM_M＝m，PWM_DT＝T_D×f_CLK，m为逆变器幅值调制比，T_D为开关器件死区时间，f_CLK为控制信号时钟频率，f_PWM为功率器件的开关频率，K为正弦调制波对应的正弦函数值。