[发明专利]一种PWM调制方法、PWM驱动控制系统和桥式逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种PWM调制方法、PWM驱动控制系统和桥式逆变器。

背景技术

桥式逆变器要求同一桥臂上下两个开关管互补导通，但是任何电力电子器件的开通和关断都需要一定的时间才能完成，若其中一个开关管没有完成关断之前另一个开关管已经导通，就会形成两个开关管直通而造成短路，因此，必须保证向一个开关管发送关断信号之后延迟一段时间再向另一个开关管发送开通信号，该延迟时间被定义为死区时间。

但是，逆变电压过零点处设置的死区时间(简称过零点死区时间)会导致桥式逆变器实际输出的逆变电压发生跳变，引起逆变电流畸变。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种PWM调制方法、PWM驱动控制系统和桥式逆变器，以消除过零点死区时间引起的逆变电流畸变。

一种PWM调制方法，应用于桥式逆变器中的任意一个桥臂，其中：

在桥臂上下管为工频开关管的情况下，该方法为，按照第一预设规则计算上下桥臂PWM；

其中，所述第一预设规则为，在逆变电压过零点时刻：当逆变电流超前逆变电压时，上下桥臂PWM设置过零点死区时间的翻转时刻前移T_d，T_d为所述过零点死区时间的长短；当逆变电流滞后逆变电压时，上下桥臂PWM维持不变；

或者，在桥臂上下管为高频开关管的情况下，该方法为，按照第二预设规则计算上下桥臂PWM；

其中，所述第二预设规则为，在逆变电压过零点时刻：当逆变电流滞后逆变电压时，上下桥臂PWM设置过零点死区时间的翻转时刻前移T_d；当逆变电流超前逆变电压时，上下桥臂PWM维持不变。

一种PWM驱动控制系统，应用于桥式逆变器中的任意一个桥臂，其中：

在桥臂上下管为工频开关管的情况下，该系统包括：用于按照第一预设规则计算上下桥臂PWM的第一主控单元，以及与所述第一主控单元相连、用于生成并输出所述上下桥臂PWM的第一输出电路；

其中，所述第一预设规则为，在逆变电压过零点时刻：当逆变电流超前逆变电压时，上下桥臂PWM设置过零点死区时间的翻转时刻前移T_d，T_d为所述过零点死区时间的长短；当逆变电流滞后逆变电压时，上下桥臂PWM维持不变；

或者，在桥臂上下管为高频开关管的情况下，该系统包括：用于按照第二预设规则计算上下桥臂PWM的第二主控单元，以及与所述第二主控单元相连、用于生成并输出所述上下桥臂PWM的第二输出电路；

其中，所述第二预设规则为，在逆变电压过零点时刻：当逆变电流滞后逆变电压时，上下桥臂PWM设置过零点死区时间的翻转时刻前移T_dT_d；当逆变电流超前逆变电压时，上下桥臂PWM维持不变。

一种桥式逆变器，包括主电路以及上述任一种PWM驱动控制系统。

其中，所述桥式逆变器为高频隔离并网逆变器。

其中，所述高频隔离并网逆变器的主电路采用单相H桥逆变拓扑，该拓扑包括两个桥臂：第一桥臂上下两个高频管的公共端接电网火线，第二桥臂上下两个工频管的公共端接电网零线。

其中，所述高频隔离并网逆变器的主电路采用单相H桥逆变拓扑，该拓扑包括两个桥臂：第一桥臂上下两个高频管的公共端接电网零线，第二桥臂上下两个工频管的公共端接电网火线。

从上述的技术方案可以看出，本发明在现有PWM的基础上，重新设计桥式逆变器中各个桥臂的PWM波形，结合桥式逆变器的工作原理可知，重新设计出的PWM在应用到桥式逆变器中时，可使得逆变电压过零点前后均输出接近零的等效电压，因此不会引起逆变电流畸变；并且，重新设定出的PWM达到了在向一个开关管发送开通信号前先向同一桥臂上另一开关管发送关断信号的效果，因此在开关切换时同样可避免同一桥臂上下两个开关管直通而造成短路。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为现有技术公开的一种单相H桥逆变拓扑图；

图2为所述单相H桥逆变拓扑理想的PWM调试方式示意图；

图3为所述单相H桥逆变拓扑目前采用的加入死区时间后的PWM调制方式及其对应的逆变电流波形图；