[发明专利]三电平整流器共模电压抑制PWM方法、调制器及系统

权利要求书

1.一种三电平整流器共模电压抑制PWM方法，其特征在于，其适用于NPC三电平PWM整流器，能够同时抑制共模电压的幅值和频率，该方法包括：

(1)扇区判断：根据参考电压矢量的相角，判断扇区编号；

(2)基本矢量选取：根据参考电压矢量所在的扇区选取两个中矢量和一个零矢量，再根据直流侧两个电容电压的差值，选取P型或N型小矢量；

(3)基本矢量作用时间计算：根据选取的基本矢量列写伏秒平衡方程，求解伏秒平衡方程得到各个基本矢量的作用时间；

(4)开关序列设计：若选取的P型或N型小矢量的作用时间满足其相应约束条件，则采用两个中矢量、一个零矢量、一个P型或N型小矢量的开关序列；若选取的P型或N型小矢量的作用时间均不满足相应约束条件，则采用两个中矢量、一个零矢量的开关序列；

(5)PWM驱动信号生成：根据开关序列生成相应PWM驱动信号，控制功率开关管的开通与关断。

2.如权利要求1所述的一种三电平整流器共模电压抑制PWM方法，其特征在于，在扇区判断步骤中，设置参考电压矢量的相角为θ，扇区编号为S：

当θ∈[0,π/6)时，S＝1；当θ∈[π/6,π/3)时，S＝2；

当θ∈[π/3,π/2)时，S＝3；当θ∈[π/2,2π/3)时，S＝4；

当θ∈[2π/3,5π/6)时，S＝5；当θ∈[5π/6,π)时，S＝6；

当θ∈[π,7π/6)时，S＝7；当θ∈[7π/6,4π/3)时，S＝8；

当θ∈[4π/3,3π/2)时，S＝9；当θ∈[3π/2,5π/3)时，S＝10；

当θ∈[5π/3,11π/6)时，S＝11；当θ∈[11π/6,2π)时，S＝12。

3.如权利要求1所述的一种三电平整流器共模电压抑制PWM方法，其特征在于，在基本矢量选取步骤中，当上侧电容电压高于下侧电容电压时，选取N型小矢量；当上侧电容电压低于下侧电容电压时，选取P型小矢量。

4.如权利要求1所述的一种三电平整流器共模电压抑制PWM方法，其特征在于，为保持NPC三电平PWM整流器的输出电压的稳定性，保持加入P型或N型小矢量前后伏秒平衡方程的等效性。

5.如权利要求1所述的一种三电平整流器共模电压抑制PWM方法，其特征在于，该方法还包括：将直流侧两个电容电压的差值经PI调节后得到小矢量的作用时间，根据加入小矢量之前和之后的伏秒平衡方程的对应关系，更新各个基本矢量作用时间。

6.一种三电平整流器共模电压抑制调制器，其特征在于，其适用于NPC三电平PWM整流器，能够同时抑制共模电压的幅值和频率，所述调制器包括：

扇区判断模块，其用于根据参考电压矢量的相角，判断扇区编号；

基本矢量选取模块，其用于根据参考电压矢量所在的扇区选取两个中矢量和一个零矢量，再根据直流侧两个电容电压的差值，选取P型或N型小矢量；

基本矢量作用时间计算模块，其用于根据选取的基本矢量列写伏秒平衡方程，求解伏秒平衡方程得到各个基本矢量的作用时间；

开关序列设计模块，其用于设计开关序列，设计原则为：若选取的P型或N型小矢量的作用时间满足其相应约束条件，则采用两个中矢量、一个零矢量、一个P型或N型小矢量的开关序列；若选取的P型或N型小矢量的作用时间均不满足相应约束条件，则采用两个中矢量、一个零矢量的开关序列；

PWM驱动信号生成模块，其用于根据开关序列生成相应PWM驱动信号，控制功率开关管的开通与关断。