[发明专利]一种基于维也纳三电平整流器的载波同步控制方法

说明书

一种基于维也纳三电平整流器的载波同步控制方法，该方法中使用基于维也纳三电平整流器的载波同步控制电路，该电路至少包括两个结构相同且并联运行的电源模块，所述的电源模块包括作为主电路的维也纳三电平整流器和给维也纳三电平整流器提供载波信号u_st的载波同步模块，该维也纳三电平整流器包括串联的控制电路和调制电路，控制电路、载波同步模块分别与调制电路的信号输入端相连。本发明可有效抑制电源系统多机并联时产生的高频环流问题；各电源模块采用通过485通信模块对同步信号“线与”，抗干扰能力强；控制方法简单，易于使用DSP和CPLD数字化实现；实现各电源模块间无主从同步控制，可靠性高。

技术领域

本发明属于电力电子变换器控制技术领域，特别涉及一种基于维也纳三电平整流器的载波同步控制方法。

背景技术

Vienna整流器是常见三电平拓扑，由于其开关管应力小、结构简单、效率高、输入电流总谐波失真度低等优点，受到国内外学者的广泛研究，在工业上也有着越来越广泛的应用。

在功率较大的应用场合，往往需要多机并联运行，在各电源模块间会由于功率器件开关状态不同步产生高频环流。高频环流的危害包括增加功率器件的开关损耗,缩短功率器件的使用寿命，降低系统效率等。因此，需要通过对各电源模块进行同步控制的方式抑制各电源模块间的高频环流。

文献“丁明，朱灿，陈忠，陈中，吴杰.基于CAN总线的载波同步VSC 并联控制方法[J].电力自动化设备，2016，36(5)：1-7”中提出一种基于CAN 总线的载波同步控制方法。该方法利用CAN总线的时间基准实现各电源模块间的同步控制。由主电源模块向CAN总线发送时钟清零的数据信号，当CAN 总线上检测该信号时，各节点计数值统一归零。CAN总线上各节点共享通信线路，因此各节点的时钟寄存器对总线上共同的位时钟进行同步计数，从而得到各模块的载波同步信号。从模块接收载波同步信号后各自微调载波周期，从而实现主从模块的载波同步控制。

但上述同步方法中所述CAN总线存在不同节点对数据帧判错可能不一致、信道出错时优先级较低的节点信号会被暂时或永久堵塞等缺陷。此外，该方法的同步控制分主从模块，当主模块故障时各从模块将产生竞争，在新的主模块产生之前各模块与总线之间无法正常通信，降低了该同步控制的可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，程序简单的基于维也纳三电平整流器并联运行的载波同步控制电路。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种基于维也纳三电平整流器的载波同步控制电路，其特点是，至少包括两个结构相同且并联运行的电源模块，所述的电源模块包括作为主电路的维也纳三电平整流器和给维也纳三电平整流器提供同步的载波信号实现整流器并联运行的载波同步模块；

所述的载波同步模块包括用于产生高频同步信号的CPLD功能块和与 CPLD功能块连接实现载波同步的DSP功能块；

DSP功能块包括按信号输入方向依次连接的第一上升沿判断器、锁存器、比较模块、载波周期调整模块以及载波发生器，第一上升沿判断器的信号输入端与CPLD功能块连接，载波发生器的输入端连接有时间基准模块，载波发生器的其中一个输出端与锁存器连接，载波发生器的另一个输出端与维也纳三电平整流器相连；

所述的CPLD功能块包括按信号输入方向依次连接的第二上升沿判断器、第一方波相位调整模块以及第一方波发生器，第二上升沿判断器的输入端通过第一隔离光耦连接有第一485通信模块，第一方波发生器的其中一个输出端通过第二隔离光耦连接有第二485通信模块，线与信号与第一485通信模块的输入端和第二485通信模块的输出端相连，第一方波发生器的另一个输出端与DSP功能块的第一上升沿判断器连接。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述的维也纳三电平整流器包括串联的控制电路和调制电路，控制电路、载波同步模块分别与调制电路的信号输入端相连，