[发明专利]三电平电路及其控制方法

权利要求书

1.一种三电平电路的控制方法，所述三电平电路包括第一至第六逆导型IGBT组成的有源中性点钳位三电平电路；

其中第一逆导型IGBT和第四逆导型IGBT为所述三电平电路的外管，第二逆导型IGBT和第三逆导型IGBT为所述三电平电路的内管，第五逆导型IGBT和第六逆导型IGBT为所述三电平电路的钳位管；

该电路具有三种输出电平状态：正电平状态、零电平状态以及负电平状态；

在正电平状态下，第一、第二以及第六逆导型IGBT处于导通状态，其它逆导型IGBT处于截止状态；

在零电平状态下，第二、第三、第五以及第六逆导型IGBT处于导通状态，其它逆导型IGBT处于截止状态；

在负电平状态下，第三、第四以及第五逆导型IGBT处于导通状态，其它逆导型IGBT处于截止状态；

其特征在于，所述方法包括：

采用单极性和双极性混合发波方式控制第一至第六逆导型IGBT，以实现正电平状态、零电平状态以及负电平状态之间的切换。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单极性发波方式包括在一个载波周期内，实现正电平状态与零电平状态之间的切换、或者零电平状态与负电平状态之间的切换。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双极性发波方式包括在一个载波周期内，实现正电平状态、零电平状态以及负电平状态之间的切换。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用载波交叠方法实现单极性和双极性混合发波方式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采用载波交叠方法实现单极性和双极性混合发波方式，包括：

当第一调制波大于第一三角载波和第二三角载波时，输出正电平状态；

当第一调制波小于第一三角载波、且第一调制波大于第二三角载波时，输出零电平状态；

当第一调制波小于第一三角载波和第二三角载波时，输出负电平状态；

其中，所述第一三角载波和所述第二三角载波的幅值相等；所述第一三角载波的上升沿对应第二三角载波的上升沿，所述第一三角载波的下降沿对应第二三角载波的下降沿；所述第一三角载波的最小值小于所述第二三角载波的最大值；所述第一调制波的最大值与所述第一三角载波的最大值的差值等于所述第二三角载波的最小值与所述第一调制波的最小值的差值；所述第一三角载波的最大值大于所述第一调制波的最大值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一调制波由第一参考电压、所述第一三角载波或者所述第二三角载波的幅值、以及第二三角载波的最大值与第一三角载波的最小值的差值计算得到。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用双调制波方法实现单极性和双极性混合发波方式。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用双调制波方法实现单极性和双极性混合发波方式，包括：

当第二调制波和第三调制波大于第三三角载波时，输出正电平状态；

当第二调制波小于第三三角载波、且第三调制波大于第三三角载波时，输出零电平状态；

当第二调制波和第三调制波均小于第三三角载波时，输出负电平状态；

其中，所述第三三角载波的最大值与所述第三调制波的最大值的差值等于所述第二调制波的最小值与所述第三三角载波的最小值的差值。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二调制波和所述第三调制波通过以下方式得到：

当X1-vm时，vm2＝vm，vm3＝1；

当X1+vm时，vm2＝0，vm3＝vm+1；

当X＝1-vm且X＝1+vm时，vm2＝(vm-X+1)/2，vm3＝(vm+X+1)/2；

其中，X为在双极性发波时的第三调制波与第二调制波的差值，vm为标幺后的第二参考电压，vm2为第二调制波，vm3为第三调制波。

10.一种三电平电路，其特征在于，所述三电平电路包括第一至第六逆导型IGBT组成的有源中性点钳位三电平电路；

其中第一逆导型IGBT和第四逆导型IGBT为所述三电平电路的外管，第二逆导型IGBT和第三逆导型IGBT为所述三电平电路的内管，第五逆导型IGBT和第六逆导型IGBT为所述三电平电路的钳位管；

该电路具有三种输出电平状态：正电平状态、零电平状态以及负电平状态；

在正电平状态下，第一、第二以及第六逆导型IGBT处于导通状态，其它逆导型IGBT处于截止状态；

在零电平状态下，第二、第三、第五以及第六逆导型IGBT处于导通状态，其它逆导型IGBT处于截止状态；

在负电平状态下，第三、第四以及第五逆导型IGBT处于导通状态，其它逆导型IGBT处于截止状态；

所述三电平电路还包括控制器，所述控制器被配置为采用单极性和双极性混合发波方式控制第一至第六逆导型IGBT，以实现正电平状态、零电平状态以及负电平状态之间的切换。