[发明专利]一种三电平平衡桥电路的调制方法及装置

说明书

本发明提供一种三电平平衡桥电路的调制方法及装置，包括周期性交替循环执行的两个步骤；其中一个步骤为在第一调制周期内，控制第一开关管和第三开关管，按照第一对预设占空比，互补触发导通；并控制第二开关管常通、第四开关管常断；另一个步骤为在第二调制周期内，控制第二开关管和第四开关管，按照第二对预设占空比，互补触发导通；并控制第三开关管常通、第一开关管常断；通过上述周期性交替循环执行的两个步骤，使得该三电平平衡桥电路能够实现+1、‑1或者0的三电平输出；并且，通过对于两对预设占空比的设置，能够调整该三电平输出的具体时长，控制电感电流流进三电平变换器中点的时间，进而实现对于三电平变换器中点电位的平衡控制。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种三电平平衡桥电路的调制方法及装置。

背景技术

三电平变换器由于多电平高频化等优点，现被越来越多的行业所使用；然而当三电平变换器用于离网负载时，尤其是单相负载或者三相不对称负载时，三电平的母线中点(如图1中所示的N点)电压是工频波动的；为了抑制该波动，现有技术中常用的方案是增加直流侧母线电容，或者，增加平衡桥电路两种方案；其中，平衡桥电路较常用的是两电平的平衡桥电路，如图1虚线框中所示的拓扑。

然而，随着三电平变换器直流母线电压的提高，两电平的平衡桥电路所承受的电压应力越来越高；因此，亟需一种更高电平的平衡桥电路，来实现高压下三电平变换器的中点电位平衡。

发明内容

本发明提供一种三电平平衡桥电路的调制方法及装置，以实现高压下三电平变换器的中点电位平衡。

为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种三电平平衡桥电路的调制方法，所述三电平平衡桥电路包括：第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电容以及电感；其中，所述第一开关管的第一端与所述第一电容的一端均与三电平变换器的直流母线正极相连，所述第四开关管的第二端与所述第二电容的一端均与所述三电平变换器的直流母线负极相连，所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端、所述电感的一端、所述第一二极管的阳极以及所述第二二极管的阴极均与所述三电平变换器的直流母线中点相连，所述电感的另一端与所述第二开关管的第二端及所述第三开关管的第一端相连，所述第一二极管的阴极与所述第一开关管的第二端及所述第二开关管的第一端相连，所述第二二极管的阳极与所述第三开关管的第二端以及所述第四开关管的第一端相连；

所述三电平平衡桥电路的调制方法包括周期性交替循环执行的步骤S101 和S102；

S101、在第一调制周期内，控制所述第一开关管和所述第三开关管，按照第一对预设占空比，互补触发导通；并控制所述第二开关管常通、所述第四开关管常断；

S102、在第二调制周期内，控制所述第二开关管和所述第四开关管，按照第二对预设占空比，互补触发导通；并控制所述第三开关管常通、所述第一开关管常断。

优选的，在周期性交替循环执行步骤S101和S102的同时，还包括：

实时调整所述第一对预设占空比和所述第二对预设占空比。

优选的，所述第一对预设占空比包括：控制所述第一开关管的第一占空比信号，和，控制所述第三开关管的第三占空比信号；

所述第二对预设占空比包括：控制所述第二开关管的第二占空比信号，和，控制所述第四开关管的第四占空比信号。

优选的，实时调整所述第一对预设占空比和所述第二对预设占空比，包括：

采用公式D1＝k10×D10+k1×D-D01，D3＝1-D1-D03，D4＝k40×D40-k4× D-D04及D2＝1-D4-D02，分别调整所述第一占空比信号D1、所述第二占空比信号D2、所述第三占空比信号D3及所述第四占空比信号D4；