[发明专利]一种用于控制三电平逆变器的集成电路

说明书

本发明提供了一种用于控制三电平逆变器的集成电路。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变换模块转换得到两相静止坐标系中的电压、电流；乘法模块计算得到三相输出电流给定值；第五clark变换模块根据三相输出电流给定值得到两相静止坐标系中的电流I_o^*_αβ；V_c^*产生模块基于电流I_o^*_αβ计算得到电容电压给定值；控制模块基于电容电压给定值计算得到控制量；clark反变换模块对控制量进行变换得到三相控制量；PWM调制模块根据三相控制量实现三电平逆变控制。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，特别是涉及一种用于控制三电平逆变器的集成电路。

背景技术

通常在电子技术中，将交流电能变换成直流电能的过程称为整流，将实现整流过程的装置称为整流设备或整流器。与之相对应，将直流电能变换成交流电能的过程称为逆变，将实现逆变过程的装置称为逆变设备或逆变器。

逆变器包括三电平逆变器和两电平逆变器。三电平逆变器为二极管中点箝位型或T型，相较于传统两电平逆变器具有高压大容量，且输出电压质量较高，开关损耗较低等优点。

一般的三相逆变器能耗较大，应用传统控制算法导致系统工作效率低下，控制精度有限，无法满足实际需求。本发明针对三相逆变器控制中的算法优化及减少能耗进行了详细的分析与研究，通过改进算法节省了芯片资源的占用，提高了整个系统的运行效率，减少了对外围器件的依赖，在三相逆变器的控制应用方面有着良好的发展前景。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明，以便提供一种用于控制三电平逆变器的集成电路，解决了当前三电平逆变器应用中控制技术落后，工作效率低下的问题。

本发明采用的技术方案如下：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；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；