[发明专利]单相高频链矩阵式整流器的新型单极性倍频SPWM调制方法

摘要

一种单相高频链矩阵式整流器的新型单极性倍频SPWM调制方法，单相高频链矩阵式整流器拓扑由交流输入电压U_s、LC输入滤波器、矩阵变换器、高频变压器、后级不控二极管、L型滤波器、负载R_dc依次连接构成。所述调制方法是两个正负正弦调制波与同一个三角载波信号进行比较，调制生成四个SPWM波，再进行结耦，即与高频方波信号Vp和Vn进行“与”逻辑合成后得到八路驱动波，再进行“或”逻辑合成得到四路S_ah、S_al、S_bh、S_bl驱动波，即S_nal和S_pah共用一个驱动信号S_ah，S_nah和S_pal共用一个驱动信号S_al，S_nbl和S_pbh共用一个驱动信号S_bh，S_nbh和S_pbl共用一个驱动信号S_bl。本方法可解决因变压器漏感的存在导致的原边电流ip没有流通路径而产生原边电压尖峰的问题。并且有较少开关损耗和较好的输出电压波形质量。

主权项

1.一种单相高频链矩阵式整流器的单极性倍频SPWM调制方法，其特征在于：单相高频链矩阵式变换器由交流输入电压U_s、LC输入滤波器、矩阵变换器、高频变压器T、后级不控二极管整流桥、L型滤波器、电阻R_dc依次连接构成；其中，LC输入滤波器由电感L_f、电阻R_s和电容C_f组成；矩阵式变换器由可控开关管S_pah、可控开关管S_pal、可控开关管S_pbh、可控开关管S_pbl、可控开关管S_nah、可控开关管S_nal、可控开关管S_nbh、可控开关管S_nbl组成；后级不控二极管整流桥由二极管D₁、二极管D₂、二极管D₃、二极管D₄组成；L型滤波器为电感L_dc；交流输入电压U_s的一端与电感L_f的一端连接，电感L_f的另一端与电阻R_s的一端连接，电阻R_s的另一端分别与电容C_f一端、可控开关管S_pah集电极、可控开关管S_nah集电极连接；交流输入电压U_s的另一端分别与电容C_f另一端、可控开关管S_nbh集电极、可控开关管S_pbh集电极连接；可控开关管S_pah的发射极与可控开关管S_nal发射极连接，可控开关管S_nal集电极分别与可控开关管S_nbl集电极、高频变压器T左侧绕组顶端连接，可控开关管S_nbl发射极与可控开关管S_pbh发射极连接；可控开关管S_nah发射极与可控开关管S_pal发射极连接，可控开关管S_pal集电极分别与可控开关管S_pbl集电极、高频变压器T左侧绕组底端连接，可控开关管S_pbl发射极与可控开关管S_nbh发射极连接；高频变压器T右侧绕组顶端与二极管D₁阳极、二极管D₂阴极连接；高频变压器T右侧绕组底端与二极管D₃阳极、二极管D₄阴极连接；二极管D₁阴极分别与二极管D₃阴极、电感L_dc一端连接；二极管D₂阳极分别与二极管D₄阳极、电阻R_dc一端连接；电阻R_dc另一端与电感L_dc另一端连接；所述调制方法是将两个正负的50HZ正弦调制波与同一个三角载波信号进行比较，调制生成四个SPWM波spwm1、spwm2、spwm3和spwm4；四个SPWM波再进行结耦，即与高频方波信号Vp和Vn进行“与”逻辑合成后得到八路驱动波Snal、Spah、Snah、Spal、Snbl、Spbh、Snbh和Spbl，即spwm3与Vp进行“与”逻辑得到Snal，spwm1与Vn进行“与”逻辑得到Spah，spwm1与Vp进行“与”逻辑得到Snah，spwm3与Vn进行“与”逻辑得到Spal，Spwm4与Vp进行“与”逻辑得到Snbl，spwm2与Vn进行“与”逻辑得到Spbh，spwm2与Vp进行“与”逻辑得到Snbh，spwm4与Vn进行“与”逻辑得到Spbl；八路驱动波再进行“或”逻辑合成得到四路S_ah、S_al、S_bh、S_bl驱动波，即Snal与Spah进行“或”逻辑得到Sah，Snah与Spal进行“或”逻辑得到Sal，Snbl与Spbh进行“或”逻辑得到Sbh，Snbh和Spbl进行“或”逻辑得到Sbl，即S_nal和S_pah共用一个驱动信号S_ah，S_nah和S_pal共用一个驱动信号S_al，S_nbl和S_pbh共用一个驱动信号S_bh，S_nbh和S_pbl共用一个驱动信号S_bl。