[发明专利]三相逆变器的死区补偿方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力控制技术，尤其涉及一种三相逆变器的死区补偿方法及装置，属于电力电子技术领域。

背景技术

空间矢量脉宽调制技术广泛的应用于永磁同步电机控制领域，其中逆变器是脉宽调制的关键元器件，逆变器输出波形的好坏直接影响了永磁同步电机运行性能。在工业应用场合，由于逆变器开关管的信号存储效应存在一定的关断延时，为了防止逆变器同一桥臂发生短路将电子器件烧坏，同一桥臂中的一个电子器件必须完全关断后，另一个电子器件才可开通，为此必须在逆变器开关管的开通和关断信号之间加入一定的死区时间。由于死区时间的加入，逆变器实际输出信号与理想信号之间存在一定的偏差，而这个偏差会产生死区效应。死区效应会导致逆变器输出波形产生畸变、输出电压基波分量减小以及零电流钳位现象。在低频以及高载波频率时，会使电机电磁转矩发生较大脉动，严重地影响了系统的运行性能。因此对逆变器的死区时间补偿十分必要。

为了补偿死区效应造成的输出电压误差，目前已经提出了各种死区补偿方法。总体上来说可以分为两类：离线的死区补偿策略和在线的死区补偿策略。其中离线的死区补偿策略简单易行，但是需要检测电感电流极性，如果对电流过零点判断不够准确反而会导致误补偿。在线的死区补偿方法，不需要检测电感电流极性，但却需要实时监测数据，并返回处理器进行计算，增加了处理器的负担，同时增加了系统复杂性，不易于实施。

目前一般采用离线的死区补偿，尽管很多补偿方法能够取得不错的补偿效果，但在低速轻载的场合，经常会发生零电流钳位现象，使输出电流产生畸变，同时电流在零点附近存在模糊性，准确的零点检测很困难，从而导致死区补偿精确度降低。

发明内容

本发明提供一种三相逆变器的死区补偿方法及装置，可以有效提高电感电流极性判断的准确性，从而有效避免因电感电流极性判断不准确导致的误补偿，提高死区补偿精确度。

本发明提供的三相逆变器的死区补偿方法，包括：检测逆变器各双桥臂中点电压，确定各双桥臂中点对应的相电压状态；根据相电压状态确定所述相的电感电流极性；根据所述相的电感电流极性进行死区补偿。

本发明还提供一种三相逆变器的死区补偿装置，可以用于实现上述的死区补偿方法，该装置包括：检测单元，用于检测逆变器各双桥臂中点电压，确定各双桥臂中点对应的相电压状态；确定单元，用于根据相电压状态确定所述相的电感电流极性；补偿单元，用于根据所述相的电感电流极性进行死区补偿。

基于上述，本发明提供的三相逆变器的死区补偿方法及装置，通过检测双桥臂中点输出电压的状态，即双桥臂中点对应的相电压状态，根据相电压状态来判断该相对应的电感电流极性，然后根据该相的电感电流极性对该相进行死区补偿。可以有效提高电感电流极性判断的准确性，从而有效避免因电感电流极性判断不准确导致的误补偿，提高死区补偿精确度。同时，该方法不再直接检测电感电流，因此不会受零电流钳位现象的影响，无需使用精度较高的电流传感器，减少设计成本。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中三相逆变器的主电路图；

图2A为本发明实施例中三相逆变器电感电流为正时的控制信号和开关中点的输出波形；

图2B为本发明实施例中三相逆变器电感电流为负时的控制信号和开关中点的输出波形；

图3为本发明实施例提供的一种三相逆变器的死区补偿方法流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种三相逆变器的死区补偿方法流程图；

图5A为本发明实施例中三相逆变器电感电流为正时进行死区补偿后的控制信号和开关中点的输出波形；

图5B为本发明实施例中三相逆变器电感电流为负时进行死区补偿后的控制信号和开关中点的输出波形；

图6为本发明实施例提供的一种三相逆变器的死区补偿装置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。