[发明专利]基于DSP/FPGA协同控制的级联型多电平电力电子变压器

摘要

本发明公开了基于DSP/FPGA协同控制的级联型多电平电力电子变压器，包括前级整流级电路、中间隔离级电路、后级逆变级电路和协同控制模块；工频交流电通过前级整流级电路整流为第一直流电，再经中间隔离级电路调制为高频方波交流电，再经高频变压器电压等级变换、隔离和解调输出第二直流电，再经后级逆变级电路逆变输出所需交流电；协同控制模块包括DSP模块和FPGA模块，用于产生分别控制前级整流级电路、中间隔离级电路和后级逆变级电路的PWM波。本发明提供足够的PWM端口，实现电路集成化；能实现能量双向流动、无功补偿、电能质量控制、可再生能源和能量储存设备接入，适用高压大功率场合，并在不提高开关频率下减小输出谐波，降低损耗，且无均压问题。

主权项

基于DSP/FPGA协同控制的级联型多电平电力电子变压器，其特征在于：包括前级整流级电路、中间隔离级电路、后级逆变级电路和协同控制模块；工频交流电通过前级整流级电路整流成为第一直流电输入到中间隔离级电路；中间隔离级电路先将第一直流电调制为高频方波交流电，再将高频方波交流电通过高频变压器进行电压等级变换和隔离处理，然后再解调为第二直流电输出到后级逆变级电路；后级逆变级电路将第二直流电进行逆变输出所需交流电；协同控制模块包括DSP模块和FPGA模块；DSP模块用于根据给定直流侧电压值，通过计算处理输出PWM波占空比数据给FPGA模块，FPGA模块采用载波相移技术得到第一PWM波控制前级整流级电路进行整流；FPGA模块还用于产生第二PWM波分别控制中间隔离级电路进行调制和解调；DSP模块产生第三PWM波控制后级逆变级电路进行逆变处理。