[发明专利]一种基于有源准Z源逆变器的直通SVPWM调制控制方法

说明书

本发明涉及一种基于有源准Z源逆变器的直通SVPWM调制控制方法，有源准Z源逆变器的单个调整周期内包括四个时长相等的直通矢量和关于调整周期的中部对称设置的“000”、“100”和“110”矢量，调整周期的中间段为“111”矢量，直通矢量位于零矢量与非零矢量交替的部位，有源准Z源逆变器所在阻抗网络内的开关器件的导通脉冲设于相邻的直通矢量之间，导通脉冲设有对应的导通系数，导通脉冲的宽度根据导通系数计算得到。与现有技术相比，本发明具有直通占空比小、电压增益高、减少阻抗网络的开关频率等优点。

技术领域

本发明涉及于Z源逆变器的脉宽调制领域，尤其是涉及一种基于有源准Z源逆变器的直通SVPWM调制控制方法。

背景技术

由于Z源网络的出现，使得Z源逆变器可以实现同一逆变桥上的两个开关器件同时导通，即直通状态。应用于Z源逆变器的脉宽调制技术是在传统脉冲宽度调制(PWM)调制中加入直通时间。其中，空间矢量脉宽调制(SVPWM)调制方法应用广泛，尤其以分段调制法最为常见，即在零矢量与非零矢量相互变化的瞬间插入直通矢量。分段调制法主要包括两段式、四段式和六段式插入法。综合开关损耗、电流纹波、谐波畸变率等方面，四段式直通插入法的性能最优。

SVPWM四段式调制法是将直通矢量时间平均分为4份，分别插入零矢量与非零矢量交替的瞬间。具体分布如下：在一个调制周期下，将第一段直通矢量时间插入“000”与“100”矢量之间，替换部分“000”矢量时间，与“100”矢量相邻；第二段直通矢量时间插入“110”与“111”矢量之间，替换部分“111”矢量时间，与“110”矢量相邻；剩余两段直通矢量时间关于调制周期的中部对称。其相邻扇区示意图如图1所示。

但是随着Z源拓扑结构的不断改进，涌现出了阻抗网络中带有有源开关器件的结构，针对该开关器件触发脉冲的控制，现有技术中公开了一种Z源逆变器中功率开关器件导通电流的获取方法及系统，脉冲控制与直通时间同步，其占空比等于直通占空比，即有源开关的控制信号与直通状态同步变化，但是这样只能通过改变直通占空比，来提高输出电压增益，导致调制范围受限，输出增益也有限。而且按SVPWM四段式方法调制，开关器件的每周期切换4次，开关频率较高，开关损耗较大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的调制范围有限、开关损耗较大的缺陷而提供一种基于有源准Z源逆变器的直通SVPWM调制控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于有源准Z源逆变器的直通SVPWM调制控制方法，所述有源准Z源逆变器的单个调整周期内包括四个时长相等的直通矢量和关于调整周期的中部对称设置的“000”、“100”和“110”矢量，所述调整周期的中间段为“111”矢量，所述直通矢量位于零矢量与非零矢量交替的部位，其中第一直通矢量位于“000”与“100”矢量之间，替换部分“000”矢量时间，与“100”矢量相邻，第二直通矢量位于“110”与“111”矢量之间，替换部分“111”矢量时间，与“110”矢量相邻，第三直通矢量与所述第二直通矢量关于调整周期的中部对称，第四直通矢量与所述第一直通矢量关于调整周期的中部，所述有源准Z源逆变器所在阻抗网络内的开关器件的导通脉冲设于相邻的直通矢量之间，所述导通脉冲设有对应的导通系数，所述导通脉冲的宽度根据导通系数计算得到。

所述导通系数为正整数。

进一步地，所述导通系数为1-6之间的正整数。

所述导通脉冲包括第一导通时间、第二导通时间和第三导通时间。

进一步地，所述第一导通时间设于第一直通矢量和第二直通矢量之间，所述第三导通时间与第一导通时间关于调整周期的中部对称。

进一步地，所述第一导通时间和第三导通时间的时长均小于“100”与“110”矢量的时长总和。