[发明专利]脉冲宽度调制方法、逆变器和控制器

说明书

本申请实施例公开了一种脉冲宽度调制方法，应用于三相变流器，用于提高三相变流器的系统的稳定性和降低对系统的检测干扰。本申请实施例方法包括：获取三相初始调制波；根据所述三相初始调制波和三相不连续脉冲宽度调制DPWM的调制波的钳位状态生成第一共模调制波；根据所述三相DPWM的调制波的钳位状态对所述第一共模调制波进行平滑处理，得到第二共模调制波；将所述三相初始调制波与所述第二共模调制进行波形叠加，得到三相输出调制波。

技术领域

本申请涉及电路技术领域，尤其涉及一种脉冲宽度调制方法、逆变器和控制器。

背景技术

随着经济社会的发展，能源危机逐步凸显以及全球环境的逐渐恶化，发展和使用清洁替代能源已成为能源行业的重要目标。伴随新能源发电、储能以及新能源汽车产业的不断发展，作为核心能源控制装置的变流器成为清洁能源应用的关键因素之一。在众多种类的变流器中，三相变流器是应用最为广泛的变流器之一，用于连接三相交流电力系统以及直流电力系统并实现两个系统之家的能量传递。根据能量流向的不同又区分为整流和逆变两种工作状态，其中，能量从直流系统传递到交流系统被称为逆变，而从交流系统传递到直流系统称为整流。而转换效率和电能质量是三相变流器的两个关键技术指标，而调制方式直接影响着开关网络的器件的通断状态，因此，调制方式是影响其转换和电能质量的关键因素之一。

目前，常用的三相变流器的调制方式包括脉冲宽度调制(Pulse WidthModulation，PWM)，而PWM又可以分为连续脉冲宽度调制(continuous pulse widthmodulation，CPWM)和不连续脉冲宽度调制(discontinuous pulse width modulation,DPWM)。其中，DPWM与CPWM相比，DPWM的开关次数更少，因此，开关损耗较小，由此可以提高三相变流器的转换效率。在具体实现上，DPWM的调制波可以通过在CPWM的调制波上叠加等效共模调制波来实现。例如，如图1A所示，将一个工频周期为50Hz(赫兹)内的DPWM的调制波与SPWM的调制波(工频正弦波)进行对比，得到DPWM的调制波与SPWM的调制波之差为共模信号的调制波，其中，该共模信号的频率为该SPWM的调制波的频率的三倍，SPWM为CPWM的调制方式中的一种调制方式。

由于DPWM的调制波可以等效于CPWM的调制波和共模调制波之和，所以DPWM的调制波输出特性收到CPWM的调制波的输出特性和共模调制波的输出特性的共同影响。而该共模调制波产生的高频谐波分量会对三相变流器的系统的稳定性带来影响，降低了系统的稳定性。

发明内容

本申请实施例提供了一种脉冲宽度调制方法、逆变器和控制器，用于提高三相变流器的系统的稳定性和降低对系统的检测干扰。

本申请实施例第一方面提供一种脉冲宽度调制方法，该方法应用于三相变流器，该方法包括：

首先，获取三相初始调制波，然后，根据三相初始调制波和三相DPWM的调制波的钳位状态生成第一共模调制波，并根据三相DPWM的调制波的钳位状态对该第一共模调制波进行平滑处理，得到第二共模调制波；然后，将三相初始调制波与第二共模调制波进行波形叠加，得到三相输出调制波。本申请实施例的技术方案中，结合三相变流器的三相DPWM的调制波的钳位状态对该第一共模调制波进行平滑处理，得到第二共模调制波，能够降低该第一共模调制波的高频谐波分量，再根据该平滑处理得到的第二共模调制波和该三相初始调制波确定三相输出调制波，从而提高了三相变流器的系统的稳定性。

一种可能的实现方式中，根据该三相DPWM的调制波的钳位状态对该第一共模调制波进行平滑处理，得到第二共模调制波包括：根据三相DPWM的调制波的钳位状态和当前时刻第一共模调制波所对应的幅值计算当前时刻该第二共模调制波所对应的幅值。在该可能的实现方式中，结合三相DPWM的调制波的钳位状态和第一共模调制波的幅值对第一共模调制波的幅值进行平滑处理，以减少第一共模调制波在阶跃处产生的高频谐波分量，从而提高了三相变流器的系统的稳定性；并且，降低了三相变流器的系统内对部分电流的检测时，第二共模调制波的高频谐波分量对检测的干扰，从而降低误报警概率。