[发明专利]用于三电平脉冲调制控制的解码方法、控制方法以及装置

说明书

本发明公开一种用于三电平脉冲调制控制的解码方法、控制方法以及装置，该解码方法包括：接收用于对三电平拓扑电路中指定相桥臂上两个目标开关进行控制的脉冲调制信号，得到控制两个目标开关的开关状态，两个目标开关之间不为互锁；根据接收到的脉冲调制信号进行解码，得到桥臂上所有开关的开关状态，其中若两个目标开关的开关状态组合为预设组合模式则解码为脉冲封锁状态，预设组合模式为若按照互锁关系解码所得到的桥臂上所有开关的开关状态组合不属于预设对应于输出三种电平的开关状态组合。本发明具有实现方法简单、成本低、可靠性高以及便于实现两电平至三电平拓扑升级等优点。

技术领域

本发明涉及三电平拓扑结构电路控制技术领域，尤其涉及一种用于三电平脉冲调制控制的解码方法、控制方法以及装置。

背景技术

三电平电路拓扑可以通过上、下管的开通输出高、低电平，通过中间二极管的钳位作用输出零电平，即总共输出三个电平状态，因此被成为三电平逆变电路。相比于传统二电平逆变电路只能输出高、低两个电平，虽然三电平电路在拓扑结构上相对更为复杂，但是三电平拓扑在性能上有很多优势，例如耐压高、输出电流纹波小等，因而目前三电平拓扑已逐渐取代两电平作为新能源发电的主要拓扑结构。三电平拓扑具体有多种结构类型，如二极管箝位型、飞跃电容型和独立直流电源级联等拓扑结构，其中二极管箝位型拓扑结构运用最广泛，能有效地提高调速系统的耐压、降低输出电压谐波和开关损耗，尤其适用于电力系统的大功率应用。

典型的二极管箝位型三电平拓扑结构如图1所示，整个逆变电路每个桥臂由4个IGBT和6个二极管(2个箝位二极管和4个反向恢复二极管)构成，则从两电平拓扑升级为NPC、T型等三电平拓扑时，每相桥臂上的IGBT管由两个变成四个，相应的需要给出四路驱动脉冲信号以实现三个电平的脉冲输出。三电平拓扑结构在运行过程中，始终保证每相桥臂的1、3管互锁，2、4管互锁，每相输出有三种电平。例如，在A相同时导通S1、S2，关断S3、S4，在逆变电路输出端可以获得一个正电平；同时导通S2、S3，关断S1、S4输出电压为零；同时导通S3、S4，关断S1、S2，可在输出端得到一个负电平。此时S1、S2、S3、S4开关状态与A相输出电压的关系如表1所示：

表1三电平拓扑开关状态与输出电压关系

现有技术中对于三电平拓扑结构中每相桥臂进行控制时，通常即是通过直接产生四个驱动信号，按照上述表1分别对应控制S1、S2、S3、S4的开关状态。但是该类控制方式需要同时产生四个驱动信号，相比于两电平控制平台仅需使用两路脉冲信号，这会增加所控制所需的硬件资源，使得成本增加。尤其是对于从传统两电平拓扑升级到NPC三电平拓扑的平台，由于两电平控制平台是使用两路脉冲信号，因而无法满足上述三电平拓扑的控制需求，因而需要重新规划控制平台，而若原两电平控制平台本身成熟可靠且应用量巨大，重新规划控制平台会造成大量的资源浪费、大大增加实现成本。

有从业者提出采用两个带使能信号的驱动信号分别控制每相桥臂中两个开关，如S1、S2，在模块驱动板设置只有驱动使能信号为有效电平时，才对开关状态进行解码，脉冲封锁时使能信号置非有效位；脉冲调制时，可以分别给S1、S2如表1的三个状态，即可实现三个电平的输出。该类方式虽然仅需使用两路驱动信号，但是由于结合使能信号来进行开关状态的编解码，需要驱动板对开关状态重新进行解码，不仅实现复杂且成本较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现方法简单、成本低且可靠性性高的用于三电平脉冲调制控制的解码方法、控制方法以及装置，能够正确解码出三电平的控制信号，同时能够使得进行有效的脉冲封锁，方便从两电平拓扑升级为三电平拓扑。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于三电平脉冲调制控制的解码方法，包括：