[发明专利]一种用于控制三电平逆变器的集成电路

权利要求书

1.一种用于控制三电平逆变器的集成电路，所述三电平逆变器的三相桥臂通过三相电感L₁、L₂产生三相输出电压，所述三相电感L₁、L₂的连接点通过三相电容C接地；其特征在于，所述集成电路具有五个clark变换模块、正弦计算模块、乘法模块、V_c^*产生模块、控制模块、clark反变换模块、PWM调制模块；第一至第四clark变换模块分别将采样得到的三相电感电流I_L1uvw、三相电容电压V_cuvw、三相输出电流I_ouvw、三相输出电压V_suvw转换为两相静止坐标系中的电压、电流I_L1αβ、V_cαβ、I_oαβ、V_sαβ，并输入到控制模块；正弦计算模块根据采样得到的输出电流相位角θ，计算输出电流相位角的正弦值，并输入到乘法模块；乘法模块基于输出电流相位角的正弦值和输出电流幅值给定值I_oamp计算得到三相输出电流给定值并输入到第五clark变换模块；第五clark变换模块对三相输出电流给定值进行clark变换，得到两相静止坐标系中的电流并输入到V_c^*产生模块；V_c^*产生模块基于电流计算得到电容电压给定值并输入到控制模块；控制模块基于电容电压给定值电流I_L1αβ、I_oαβ、电压V_cαβ、V_sαβ，计算得到控制量ΔT_αβ，输入到clark反变换模块；clark反变换模块对控制量ΔT_αβ进行clark反变换，得到对应的三相控制量ΔT_uvw，并输入到PWM调制模块；PWM调制模块根据三相控制量ΔT_uvw调节三相桥臂中晶体管的导通时间，实现三电平逆变控制；所述控制模块的具体工作原理为：

三相电感L₁电压为：

流经三相电感L₁的电流一阶导数为：

三相电容电流I_c(t)为：

三相电容电压为：

三相电容电压一阶导数为：

其中，V_I(t)为三相桥臂输出电压，I_o(t)为三相输出电流，t为时间；

进而基于两相静止坐标系中的电压、电流I_oαβ、V_cαβ、构建状态变量X₂的表达式为：

其中，Y₂＝[V_Iαβ]，Z＝[V_sαβ]；

对其离散化，得到

X₂[k+1]＝F₂X₂[k]+G₂Y₂[k]+G₃Z[k]

其中，T_c为载波周期，T_S为采样周期，Vin为直流输入电压；

进而得到控制量ΔT_αβ的表达式：

其中，I_oαβ[k]、V_cαβ[k]、V_sαβ[k]分别为所述电流电流I_oαβ、电压V_cαβ、电压V_sαβ的离散值。