[发明专利]级联多电平逆变器的小波调制方法

权利要求书

1.级联多电平逆变器的小波调制方法，其特征在于，对于M个单相H桥级联起来的电平数为2M+1的等直流源级联多电平逆变器，为了获得基波频率为f、周期为T的输出电压，它包括以下步骤：

步骤(1)、根据小波调制法获得小波调制驱动信号WM，具体为：

步骤(1.1)、设定尺度参数j的初始值j₀＝1，采样组序d的初始值d₀＝0；

步骤(1.2)、设定一个采样点为另一个采样点为其中D是采样组数，d＝0,1,2,…,D-1；

步骤(1.3)、在上述两个采样点内形成一个开关脉冲；

步骤(1.4)、S_M(t)是幅值为-1到1、周期为T的正弦波调制信号，S_M(t)＝sin(w_mt)，S′_M(t)是S_M(t)的导数，计算的值并进行判断：

当0≤t_d2＜T/2时：

a)如果S′_M(t_d2)>0，则下一组采样组j加1；

b)如果S′_M(t_d2)<0，则下一组采样组j减1；

当时：

a)如果S′_M(t_d2)>0，则下一组采样组j减1；

b)如果S′_M(t_d2)<0，则下一组采样组j加1；

步骤(1.5)、如果t≥T，则j＝j₀，d＝d₀，否则d＝d+1；

步骤(1.6)、返回步骤(1.2)，重新计算;

步骤(2)、生成M-1个不同开关角θ_i的矩形脉冲信号P_i,其中i＝1,2,…,M-1；生成M-1个不同开关角θ_i的矩形脉冲信号P_i的方法为：

将步骤(1.4)中的正弦调制信号S_M(t)取绝对值，并将所得结果|S_M(t)|与常数进行比较，|S_M(t)|大于则输出高电平，反之，则输出低电平，由此得到第i个矩形脉冲信号P_i，其中i＝1,2,…,M-1；

步骤(3)、将小波调制驱动信号WM和M-1个矩形脉冲波信号经过一系列逻辑关系后得到级联多电平逆变器各个开关管的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的级联多电平逆变器的小波调制方法，其特征在于，步骤(3)中，级联多电平逆变器中第m个H桥的第n个开关管S_mn对应的驱动信号PS_mn的确定方法，其中m＝1,2,…,M,n＝1,2,3,4,包括以下步骤：

步骤(3.1)、将步骤(1.4)中的正弦波调制信号S_M(t)与零电平比较，S_M(t)大于零电平，则输出高电平，反之，则输出低电平，由此得到频率为f，占空比为50％的方波信号P，将方波信号P进行逻辑取反，得到-表示取反；

步骤(3.2)、对于步骤(1)中得到的WM信号，步骤(2)中得到的开关角为θ_i的矩形脉冲信号P_i以及步骤(3.1)中得到的占空比为50％的方波信号P、按照下面逻辑方法得到各个开关管的驱动信号：

步骤(3.2.1)、将WM信号与开关角为θ₁的脉冲波P₁以及方波信号P进行逻辑与后，得到级联多电平逆变器第1个H桥第1个开关管S₁₁对应的驱动信号PS₁₁；

将WM信号与开关角为θ₁的脉冲波P₁以及方波信号进行逻辑与后，得到级联多电平逆变器第1个H桥第3个开关管S₁₃对应的驱动信号PS₁₃；

将PS₁₁和PS₁₃分别进行逻辑取反后，得到级联多电平逆变器的第1个H桥第2个开关管S₁₂对应的驱动信号PS₁₂和第4个开关管S₁₄对应的驱动信号PS₁₄；

步骤(3.2.2)、将WM信号和开关角为θ_i-1的脉冲波P_i-1进行逻辑或之后的结果与开关角为θ_i的脉冲波P_i、方波信号P进行逻辑与后，得到第i个H桥第1个开关管S_i1对应的驱动信号PS_i1，其中i＝2,3,…,M-1；

将WM信号和开关角为θ_i-1的脉冲波P_i-1进行逻辑或之后的结果与开关角为θ_i的脉冲波P_i、方波信号进行逻辑与后，得到第i个H桥第3个开关管S_i3对应的驱动信号PS_i3，其中i＝2,3,…,M-1；

将PS_i1和PS_i3分别进行逻辑取反后，得到级联多电平逆变器的第i个H桥第2个开关管S_i2对应的驱动信号PS_i2和第4个开关管S_i4对应的驱动信号PS_i4，其中i＝2,3,…,M-1；

步骤(3.2.3)、将WM信号与开关角为θ_M-1的脉冲波P_M-1进行逻辑或之后的结果与方波信号P进行逻辑与，得到第M个H桥第1个开关管S_M1对应的驱动信号PS_M1；

将WM信号与开关角为θ_M-1的脉冲波P_M-1进行逻辑或之后的结果与方波信号进行逻辑与，得到第M个H桥第3个开关管S_M3对应的驱动信号PS_M3；

将PS_M1和PS_M3分别进行逻辑取反后，得到级联多电平逆变器的第M个H桥第2个开关管S_M2对应的驱动信号PS_M2和第4个开关管S_M4对应的驱动信号PS_M4。