[发明专利]用于控制逆变器的方法和装置

说明书

本发明涉及一种适用于把DC电源转换AC电源的脉冲宽度调制（PWM）控制逆变器的控制装置，也涉及一种把AC电源变换成DC电源的PWM控制变换器及类似的装置。

对于本发明主题的技术背景参见案卷号为07/841.816，申请日为1992年2月26日，题目为“中性点钳位的电力逆变器装置的控制装置”的相关在先申请，在此引用该申请。

一个脉冲宽度调制控制逆变器利用自关断型开关元件，例如门极关断（GTO）晶闸管。

如在图1中所示，逆变器控制装置包括：一个控制器300₁，一个比较器301和脉冲校正电路302。控制器300输出一个电压参考信号V^＊，比较器301把电压参考信号V与载波信号V_CP和V_CN相比较，并输出一个输出信号V_cmp。脉冲校正电路302校正由比较器301来的输出信号V_cmp并输出一个门信号V_G。这些门信号被用来控制逆变器中开关元件，例如GTO_s，正如在现有技术图13中已知的。

如图2所示，当输出信号V_cmp的宽度等于或小于一个最小导通脉冲宽度T_o时（即，电压参考信号V^＊的绝对值等于或小于一个最小电压参考信号±V_min），脉冲宽度校正电路302工作，来校正输出信号V_cmp。结果，门极信号V_G的最小宽度不小于最小导通脉冲宽度T_o。

然而，这种控制装置不能控制在低电压区的输出电压，该区也可叫作一个不可控区，低电压区是指一个区域，在该区域内输出信号V_cmp的宽度等于或小于最小导通脉冲宽度T_o。为了避免使用一个小于最小导通时间的脉冲，现有技术指出改变比较器信号V_cmp以便在不可控区内产生恒定脉冲宽度的门极信号V_o，然而，使用一个固定宽度门脉冲意味着逆变器的相电压的宽度不能象希望的那样可变化地被控制，而所希望的是贯穿整个电压范围，包括低电压区域控制逆变顺。因而现有技术中的控制系统是不稳定的，并且由于不可控的区域，准确控制也是困难的。

本发明一个目的是提供用于控制一个逆变器的一种方法和装置，该方法对于线电压的所有的输出电压能够输出一个正弦波电压，并且不具有现有技术中产生一个不可控区域的缺点。

根据本发明的一个实施例，提供一种控制一逆变器的方法，该逆变器产生一组相电压和一组对应的线电压，该线电压定义为两个相电压之差。该方法包括下列步骤：（a）产生具有多相的电压基准信号：（b）根据电压参考信号的值和极性决定逆变器工作在：（1）常规方式之一，（2）一种矩形波方式和（3）零校正方式中的一种方式。（c）在常规方式期间利用电压参考信号为一个用于控制逆变器的参考值;和（d）在已决定的矩形波方式和零校正方式中的至少一种方式中，根据一予定的规则把电压参考信号转换成被变换的电压参考信号，从而基于被变换的电压参考信号的每个相电压具有一个大于或等于一个予定最小宽度的被控的脉冲宽度，从而当与利用电压参考信号产生的线电压比较时最后所得到的线电压不变化。

根据本发明的另一目的，提供一种用于控制一个逆变器的方法，该逆变器产生一组相电压和一组对应的线电压，该线电压定义为两个相电压之差。该方法包括下列步骤：（a）产生具有多相的电压参考信号：（b）选择电压参考信号具有最大正值的那相;（c）把已选定的这相信号转变成一相被变换的电压参考信号，该电压参考信号具有（1）一个负的予定最小值和（2）一个予定的零值之中的一个值;（d）把电压参考信号的其它相变换成逆变器的被变换的电压参考信号，从而当与利用电压参考信号产生的线电压相比较时得到的线电压不变化，e）选择具有最大负值的电压参考信号的相，f）把选择的这相信号转换成已被转换的一个电压参考信号，该电压参考信号具有：（1）一个正的予定最小值和（2）一个予定的零值之中的一个值，g）把其它相的电压参考信号转换成已被转换的逆变器的电压参考信号，从而当与利用电压参考信号产生的线电压相比较时所得到的线电压不变化;h）在步骤b）至d）和步骤e）至g）之间交替地转换来控制逆变器。

根据本发明的另一个目的，提供一种用于控制一逆变器产生一组相电压和一组对应的线电压的逆变器控制装置，该线电压被定义为两个相电压之差。该控制装置包括：