本發(fā)明涉及三相逆變器及其調(diào)制方式，尤其涉及一種三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器的零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制方法。

背景技術(shù)：

逆變器是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的裝置，常見(jiàn)的拓?fù)淙缛嗨木€制逆變器，包括由六個(gè)反并聯(lián)有二極管的全控主開(kāi)關(guān)(S_a1,S_a2,S_b1,S_b2,S_c1,S_c2)組成的三相橋臂，分別接在各相橋臂輸出中點(diǎn)(A,B,C)與負(fù)載(R_a,R_b,R_c)之間的輸出電感(L_a,L_b,L_c)，接在負(fù)載兩端的輸出電容(C_a0,C_b0,C_c0)，接在三相橋臂輸入側(cè)直流母線正負(fù)端之間的兩個(gè)直流母線電容(C_dc1,C_dc2)，接在正負(fù)母線電容中點(diǎn)(0)、輸出電容中點(diǎn)及負(fù)載中點(diǎn)的中線。電路工作在硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)，存在二極管反向恢復(fù)現(xiàn)象，換流器件開(kāi)關(guān)損耗大，限制了工作頻率的提高，導(dǎo)致需采用較大的濾波器，降低了電路效率并存在電磁干擾。復(fù)合有源箝位技術(shù)應(yīng)用于三相四線制逆變器，能實(shí)現(xiàn)器件的零電壓開(kāi)關(guān)，減少開(kāi)關(guān)損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種減小開(kāi)關(guān)損耗，提高電路效率的三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器的零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制方法。

本發(fā)明的三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器的零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制方法，該三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器包括：由六個(gè)反并聯(lián)有二極管的全控主開(kāi)關(guān)S_a1,S_a2,S_b1,S_b2,S_c1,S_c2組成的三相橋臂，分別接在各相橋臂輸出中點(diǎn)A,B,C與負(fù)載R_a,R_b,R_c之間的輸出電感L_a,L_b,L_c，接在負(fù)載兩端的輸出電容C_a0,C_b0,C_c0，接在三相橋臂輸入側(cè)直流母線正負(fù)端之間的兩個(gè)直流母線電容C_dc1,C_dc2，接在正負(fù)母線電容中點(diǎn)0、輸出電容中點(diǎn)及負(fù)載中點(diǎn)的中線，三相橋臂的六個(gè)全控主開(kāi)關(guān)分別并聯(lián)電容C_ra1,C_ra2,C_rb1,C_rb2,C_rc1,C_rc2，在三相橋臂的正輸入端和第一直流母線電容C_dc1正極之間接入諧振電感L_r，諧振電感L_r的正極連接第一直流母線電容C_dc1正極，諧振電感L_r的負(fù)極連接三相橋臂的正輸入端，在諧振電感L_r兩端跨接由反并聯(lián)有二極管的輔助開(kāi)關(guān)S_aux與箝位電容C_c相串聯(lián)的電路，其中箝位電容C_c的負(fù)極連接諧振電感L_r正極，輔助開(kāi)關(guān)S_aux中反并聯(lián)二極管陽(yáng)極連接諧振電感L_r負(fù)極，在輔助開(kāi)關(guān)S_aux兩端并聯(lián)電容C_raux，

其特征在于，調(diào)制方法為采用比較值計(jì)算模塊，七個(gè)比較器，三個(gè)選擇器，四個(gè)反相器，八個(gè)上升沿延時(shí)模塊，一個(gè)下降沿延時(shí)模塊和六個(gè)與門，對(duì)三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)的三相橋臂主開(kāi)關(guān)以及輔助開(kāi)關(guān)進(jìn)行零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制；

比較值計(jì)算模塊的輸入端連接直流電壓V_dc及三相參考電壓，比較值計(jì)算模塊輸出三相主開(kāi)關(guān)比較值u_ma、u_mb、u_mc，鋸齒載波u_saw以及輔助開(kāi)關(guān)比較值u_m7；比較值計(jì)算模塊輸出的三相比較值u_ma與第一比較器的正輸入端和第二比較器的負(fù)輸入端相連，第一比較器的負(fù)輸入端和第二比較器的正輸入端連接比較值計(jì)算模塊輸出的鋸齒載波u_saw，第一比較器的輸出端連接第一選擇器的輸入端a，第二比較器的輸出端連接第一選擇器的輸入端b，第一選擇器的輸出端連接第一上升沿延時(shí)模塊的輸入端和第一反向器的輸入端，第一反向器的輸出端連接第二上升沿延時(shí)模塊的輸入端，第一上升沿延時(shí)模塊的輸出端連接第一與門的一個(gè)輸入端，第二上升沿延時(shí)模塊的輸出端連接第二與門的一個(gè)輸入端，第一與門的另一個(gè)輸入端以及第二與門的另一個(gè)輸入端分別與第七上升沿延時(shí)模塊輸出的直通信號(hào)連接，第一與門輸出主開(kāi)關(guān)S_a1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Sa1}，第二與門輸出主開(kāi)關(guān)S_a2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Sa2}；比較值計(jì)算模塊輸出的三相比較值u_mb與第三比較器的正輸入端和第四比較器的負(fù)輸入端相連，第三比較器的負(fù)輸入端和第四比較器的正輸入端連接比較值計(jì)算模塊輸出的鋸齒載波u_saw，第三比較器的輸出端連接第二選擇器的輸入端a，第四比較器的輸出端連接第二選擇器的輸入端b，第二選擇器的輸出端連接第三上升沿延時(shí)模塊的輸入端和第二反向器的輸入端，第二反向器的輸出端連接第四上升沿延時(shí)模塊的輸入端，第三上升沿延時(shí)模塊的輸出端連接第三與門的一個(gè)輸入端，第四上升沿延時(shí)模塊的輸出端連接第四與門的一個(gè)輸入端，第三與門的另一個(gè)輸入端以及第四與門的另一個(gè)輸入端分別與第七上升沿延時(shí)模塊輸出的直通信號(hào)連接，第三與門輸出主開(kāi)關(guān)S_b1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Sb1}，第四與門輸出主開(kāi)關(guān)S_b2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Sb2}；三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊輸出的三相比較值u_mc與第五比較器的正輸入端和第六比較器的負(fù)輸入端相連，第五比較器的負(fù)輸入端和第六比較器的正輸入端連接比較值計(jì)算模塊輸出的鋸齒載波u_saw，第五比較器的輸出端連接第三選擇器的輸入端a，第六比較器的輸出端連接第三選擇器的輸入端b，第三選擇器的輸出端連接第五上升沿延時(shí)模塊的輸入端和第三反向器的輸入端，第三反向器的輸出端連接第六上升沿延時(shí)模塊的輸入端，第五上升沿延時(shí)模塊的輸出端連接第五與門的一個(gè)輸入端，第六上升沿延時(shí)模塊的輸出端連接第六與門的一個(gè)輸入端，第五與門的另一個(gè)輸入端以及第六與門的另一個(gè)輸入端分別與第七上升沿延時(shí)模塊輸出的直通信號(hào)連接，第五與門輸出主開(kāi)關(guān)S_c1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Sc1}，第六與門輸出主開(kāi)關(guān)S_b2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Sc2}；比較值計(jì)算模塊輸出的比較值u_m7與第七比較器的負(fù)輸入端相連，第七比較器的正輸入端連接比較值計(jì)算模塊輸出的鋸齒載波u_saw，第七比較器的輸出端連接第七上升沿延時(shí)模塊的輸入端和第四反向器的輸入端，第四反向器的輸出端連接第八上升沿延時(shí)模塊的輸入端，第八上升沿延時(shí)模塊的輸出端連接第一下降沿延時(shí)模塊的輸入端，第七上升沿延時(shí)模塊輸出直通信號(hào)，第一下降沿延時(shí)模塊輸出輔助開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Saux}；

上述的比較值計(jì)算模塊輸出三相主開(kāi)關(guān)比較值u_ma、u_mb、u_mc，鋸齒載波u_saw以及輔助開(kāi)關(guān)比較值u_m7有兩種實(shí)現(xiàn)方法：

第一種方法采用三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I，下降鋸齒載波I以及輔助開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I，由三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I輸出三相主開(kāi)關(guān)比較值u_ma、u_mb、u_mc，下降鋸齒載波I輸出鋸齒載波u_saw，輔助開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I輸出輔助開(kāi)關(guān)比較值u_m7；

所述的三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I：根據(jù)A相參考電壓u_ra的相位從-30度開(kāi)始至330度結(jié)束作為一個(gè)工頻周期，以每60度相位將一個(gè)工頻周期分為6個(gè)區(qū)間，-30度至30度為區(qū)間I，30度至90度為區(qū)間II，90度至150度為區(qū)間III，150度至210度為區(qū)間IV，210度至270度為區(qū)間V，270度至330度為區(qū)間VI；區(qū)間I中，A相比較值u_ma為V_dc/2-u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2+u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2+u_rc；區(qū)間II中，A相比較值u_ma為V_dc/2-u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2-u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2+u_rc；區(qū)間III中，A相比較值u_ma為V_dc/2+u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2-u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2+u_rc；區(qū)間IV中，A相比較值u_ma為V_dc/2+u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2-u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2-u_rc；區(qū)間V中，A相比較值u_ma為V_dc/2+u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2+u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2-u_rc；區(qū)間VI中，A相比較值u_ma為V_dc/2-u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2+u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2-u_rc；

所述的三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I表達(dá)式為：

所述的輔助開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I表達(dá)式為：

所述的下降鋸齒載波I的表達(dá)式為：

表達(dá)式中的參數(shù)：V_dc為直流電壓，u_ra為A相參考電壓，u_rb為B相參考電壓，u_rc為C相參考電壓，T_s為開(kāi)關(guān)周期，T_SC為直通信號(hào)的導(dǎo)通時(shí)間，T_d為死區(qū)時(shí)間，N為整數(shù)；

第二種方法采用三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊II，上升鋸齒載波II以及輔助開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊II，由三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊II輸出三相主開(kāi)關(guān)比較值u_ma、u_mb、u_mc，上升鋸齒載波II輸出鋸齒載波u_saw，輔助開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊II輸出輔助開(kāi)關(guān)比較值u_m7；

所述的三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊II：根據(jù)A相參考電壓u_ra的相位從-30度開(kāi)始至330度結(jié)束作為一個(gè)工頻周期，以每60度相位將一個(gè)工頻周期分為6個(gè)區(qū)間，-30度至30度為區(qū)間I，30度至90度為區(qū)間II，90度至150度為區(qū)間III，150度至210度為區(qū)間IV，210度至270度為區(qū)間V，270度至330度為區(qū)間VI；區(qū)間I中，A相比較值u_ma為V_dc/2+u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2-u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2-u_rc；區(qū)間II中，A相比較值u_ma為V_dc/2+u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2+u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2-u_rc；區(qū)間III中，A相比較值u_ma為V_dc/2-u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2+u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2-u_rc；區(qū)間IV中，A相比較值u_ma為V_dc/2-u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2+u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2+u_rc；區(qū)間V中，A相比較值u_ma為V_dc/2-u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2-u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2+u_rc；區(qū)間VI中，A相比較值u_ma為V_dc/2+u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2-u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2+u_rc；

所述的三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊II表達(dá)式為：

所述的輔助開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊II表達(dá)式為：

所述的上升鋸齒載波II(45)的表達(dá)式為：

表達(dá)式中的參數(shù)：V_dc為直流電壓，u_ra為A相參考電壓，u_rb為B相參考電壓，u_rc為C相參考電壓，T_s為開(kāi)關(guān)周期，T_SC為直通信號(hào)的導(dǎo)通時(shí)間，T_d為死區(qū)時(shí)間，N為整數(shù)；

所述的第一選擇器的選擇邏輯為當(dāng)A相參考電壓u_ra小于0時(shí)，第一選擇器輸出為第一選擇器輸入端a的信號(hào)，當(dāng)A相參考電壓u_ra大于0時(shí)，第一選擇器輸出為第一選擇器輸入端b的信號(hào)；第二選擇器的選擇邏輯為當(dāng)B相參考電壓u_rb小于0時(shí)，第二選擇器輸出為第二選擇器輸入端a的信號(hào)，當(dāng)B相參考電壓u_rb大于0時(shí)，第二選擇器輸出為第二選擇器輸入端b的信號(hào)；第三選擇器的選擇邏輯為當(dāng)C相參考電壓u_rc小于0時(shí)，第三選擇器輸出為第三選擇器輸入端a的信號(hào)，當(dāng)C相參考電壓u_rc大于0時(shí)，第三選擇器輸出為第三選擇器輸入端b的信號(hào)；

上述的第一上升沿延時(shí)模塊、第二上升沿延時(shí)模塊、第三上升沿延時(shí)模塊、第四上升沿延時(shí)模塊、第五上升沿延時(shí)模塊、第六上升沿延時(shí)模塊、第七上升沿延時(shí)模塊、第八上升沿延時(shí)模塊為上升沿延時(shí)，上升沿信號(hào)延時(shí)并輸出，其余時(shí)刻輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相等，第一上升沿延時(shí)模塊、第二上升沿延時(shí)模塊、第三上升沿延時(shí)模塊、第四上升沿延時(shí)模塊、第五上升沿延時(shí)模塊、第六上升沿延時(shí)模塊、第七上升沿延時(shí)模塊的延時(shí)都為T_d，第八上升沿延時(shí)模塊的延時(shí)為T_d2，第一下降沿延時(shí)模塊為下降沿延時(shí)，下降沿信號(hào)延時(shí)并輸出，其余時(shí)刻輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相等，第一下降沿延時(shí)模塊的延時(shí)都為T_d-T_r，需滿足T_r≤T_d，T_r為第一諧振時(shí)間，T_d2滿足T_d2>T_r2，T_r2為第二諧振時(shí)間。

采用本發(fā)明的三相四線制逆變器零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制方法，輔助開(kāi)關(guān)動(dòng)作引起電路諧振，在主開(kāi)關(guān)換流期間將直通信號(hào)作用在主開(kāi)關(guān)上，為諧振電感充磁提供續(xù)流回路，以提供足夠的諧振能量,能實(shí)現(xiàn)工頻周期內(nèi)全范圍零電壓開(kāi)關(guān)。該變換器中箝位二極管的反向恢復(fù)得到抑制，減少了電磁干擾。電路中所有功率開(kāi)關(guān)器件實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)損耗小，電路效率高，有利于提高工作頻率，進(jìn)而提高功率密度。

附圖說(shuō)明

圖1為三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器；

圖2為三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器的零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制方法實(shí)現(xiàn)框圖；

圖3為圖2中比較值計(jì)算模塊的第一種實(shí)現(xiàn)方法框圖；

圖4為圖2中比較值計(jì)算模塊的第二種實(shí)現(xiàn)方法框圖；

圖5為一個(gè)工頻周期內(nèi)六個(gè)工作區(qū)間的劃分示意圖；

圖6為比較值計(jì)算模塊采用第一種實(shí)現(xiàn)方法的區(qū)間I中的三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器的零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制方法；

圖7為比較值計(jì)算模塊采用第一種實(shí)現(xiàn)方法的區(qū)間II中的三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器的零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制方法；

圖8為比較值計(jì)算模塊采用第一種實(shí)現(xiàn)方法的區(qū)間III中的三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器的零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制方法；

圖9為比較值計(jì)算模塊采用第一種實(shí)現(xiàn)方法的區(qū)間IV中的三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器的零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制方法；

圖10為比較值計(jì)算模塊采用第一種實(shí)現(xiàn)方法的區(qū)間V中的三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器的零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制方法；

圖11為比較值計(jì)算模塊采用第一種實(shí)現(xiàn)方法的區(qū)間VI中的三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器的零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制方法；

圖12為比較值計(jì)算模塊采用第二種實(shí)現(xiàn)方法的區(qū)間I中的三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器的零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制方法；

圖13為三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器工作時(shí)關(guān)鍵電壓電流波形，以區(qū)間I為例；

圖14為本發(fā)明對(duì)應(yīng)圖12所示t₀～t₁階段的電路工作狀態(tài)示意圖；

圖15為本發(fā)明對(duì)應(yīng)圖12所示t₁～t₂階段的電路工作狀態(tài)示意圖；

圖16為本發(fā)明對(duì)應(yīng)圖12所示t₂～t₃階段的電路工作狀態(tài)示意圖；

圖17為本發(fā)明對(duì)應(yīng)圖12所示t₃～t₄階段的電路工作狀態(tài)示意圖；

圖18為本發(fā)明對(duì)應(yīng)圖12所示t₄～t₅階段的電路工作狀態(tài)示意圖；

圖19為本發(fā)明對(duì)應(yīng)圖12所示t₅～t₆階段的電路工作狀態(tài)示意圖；

圖20為本發(fā)明對(duì)應(yīng)圖12所示t₆～t₇階段的電路工作狀態(tài)示意圖；

圖21為本發(fā)明對(duì)應(yīng)圖12所示t₇～t₈階段的電路工作狀態(tài)示意圖；

圖22為本發(fā)明對(duì)應(yīng)圖12所示t₈～t₉階段的電路工作狀態(tài)示意圖；

圖23為本發(fā)明對(duì)應(yīng)圖12所示t₉～t₁₀階段的電路工作狀態(tài)示意圖；

圖24為本發(fā)明對(duì)應(yīng)圖12所示t₁₀～t₁₁階段的電路工作狀態(tài)示意圖；

圖25為本發(fā)明對(duì)應(yīng)圖12所示t₁₁～t₁₂階段的電路工作狀態(tài)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D1，三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器包括由六個(gè)反并聯(lián)有二極管的全控主開(kāi)關(guān)S_a1,S_a2,S_b1,S_b2,S_c1,S_c2組成的三相橋臂，分別接在各相橋臂輸出中點(diǎn)A,B,C與負(fù)載R_a,R_b,R_c之間的輸出電感L_a,L_b,L_c，接在負(fù)載兩端的輸出電容C_a0,C_b0,C_c0，接在三相橋臂輸入側(cè)直流母線正負(fù)端之間的兩個(gè)直流母線電容C_dc1,C_dc2，接在正負(fù)母線電容中點(diǎn)0、輸出電容中點(diǎn)及負(fù)載中點(diǎn)的中線，三相橋臂的六個(gè)全控主開(kāi)關(guān)分別并聯(lián)電容C_ra1,C_ra2,C_rb1,C_rb2,C_rc1,C_rc2，在三相橋臂的正輸入端和第一直流母線電容C_dc1正極之間接入諧振電感L_r，諧振電感L_r的正極連接第一直流母線電容C_dc1正極，諧振電感L_r的負(fù)極連接三相橋臂的正輸入端，在諧振電感L_r兩端跨接由反并聯(lián)有二極管的輔助開(kāi)關(guān)S_aux與箝位電容C_c相串聯(lián)的電路，其中箝位電容C_c的負(fù)極連接諧振電感L_r正極，輔助開(kāi)關(guān)S_aux中反并聯(lián)二極管陽(yáng)極連接諧振電感L_r負(fù)極，在輔助開(kāi)關(guān)S_aux兩端并聯(lián)電容C_raux。

參照?qǐng)D2，三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器的零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制方法，采用比較值計(jì)算模塊3，七個(gè)比較器4、5、6、7、8、9、10，三個(gè)選擇器11、12、13，四個(gè)反相器14、15、16、17，八個(gè)上升沿延時(shí)模塊18、19、20、21、22、23、24、25，一個(gè)下降沿延時(shí)模塊26，六個(gè)與門27，28，29，30，31，32，對(duì)三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器的三相橋臂主開(kāi)關(guān)以及輔助開(kāi)關(guān)進(jìn)行零電壓開(kāi)關(guān)調(diào)制；

比較值計(jì)算模塊3的輸入端連接直流電壓V_dc 1及三相參考電壓2，比較值計(jì)算模塊3輸出三相主開(kāi)關(guān)比較值u_ma、u_mb、u_mc，鋸齒載波u_saw以及輔助開(kāi)關(guān)比較值u_m7；

比較值計(jì)算模塊3輸出的三相比較值u_ma與第一比較器4的正輸入端和第二比較器5的負(fù)輸入端相連，第一比較器4的負(fù)輸入端和第二比較器5的正輸入端連接比較值計(jì)算模塊3輸出的鋸齒載波u_saw，第一比較器4的輸出端連接第一選擇器11的輸入端a，第二比較器5的輸出端連接第一選擇器11的輸入端b，第一選擇器11的輸出端連接第一上升沿延時(shí)模塊18的輸入端和第一反向器14的輸入端，第一反向器14的輸出端連接第二上升沿延時(shí)模塊19的輸入端，第一上升沿延時(shí)模塊18的輸出端連接第一與門27的一個(gè)輸入端，第二上升沿延時(shí)模塊19的輸出端連接第二與門28的一個(gè)輸入端，第一與門27的另一個(gè)輸入端以及第二與門28的另一個(gè)輸入端分別與第七上升沿延時(shí)模塊24輸出的直通信號(hào)連接，第一與門27輸出主開(kāi)關(guān)S_a1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Sa1}33，第二與門28輸出主開(kāi)關(guān)S_a2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Sa2} 34；比較值計(jì)算模塊3輸出的三相比較值u_mb與第三比較器6的正輸入端和第四比較器7的負(fù)輸入端相連，第三比較器6的負(fù)輸入端和第四比較器7的正輸入端連接比較值計(jì)算模塊3輸出的鋸齒載波u_saw，第三比較器6的輸出端連接第二選擇器12的輸入端a，第四比較器7的輸出端連接第二選擇器12的輸入端b，第二選擇器12的輸出端連接第三上升沿延時(shí)模塊20的輸入端和第二反向器15的輸入端，第二反向器15的輸出端連接第四上升沿延時(shí)模塊21的輸入端，第三上升沿延時(shí)模塊22的輸出端連接第三與門29的一個(gè)輸入端，第四上升沿延時(shí)模塊21的輸出端連接第四與門30的一個(gè)輸入端，第三與門29的另一個(gè)輸入端以及第四與門30的另一個(gè)輸入端分別與第七上升沿延時(shí)模塊24輸出的直通信號(hào)連接，第三與門29輸出主開(kāi)關(guān)S_b1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Sb1} 35，第四與門30輸出主開(kāi)關(guān)S_b2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Sb2} 36；三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊3輸出的三相比較值u_mc與第五比較器8的正輸入端和第六比較器9的負(fù)輸入端相連，第五比較器8的負(fù)輸入端和第六比較器9的正輸入端連接比較值計(jì)算模塊3輸出的鋸齒載波u_saw，第五比較器8的輸出端連接第三選擇器13的輸入端a，第六比較器9的輸出端連接第三選擇器13的輸入端b，第三選擇器13的輸出端連接第五上升沿延時(shí)模塊22的輸入端和第三反向器16的輸入端，第三反向器16的輸出端連接第六上升沿延時(shí)模塊23的輸入端，第五上升沿延時(shí)模塊22的輸出端連接第五與門31的一個(gè)輸入端，第六上升沿延時(shí)模塊23的輸出端連接第六與門32的一個(gè)輸入端，第五與門31的另一個(gè)輸入端以及第六與門32的另一個(gè)輸入端分別與第七上升沿延時(shí)模塊24輸出的直通信號(hào)連接，第五與門31輸出主開(kāi)關(guān)S_c1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Sc1}37，第六與門32輸出主開(kāi)關(guān)S_b2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Sc2} 38；比較值計(jì)算模塊3輸出的比較值u_m7與第七比較器10的負(fù)輸入端相連，第七比較器10的正輸入端連接比較值計(jì)算模塊3輸出的鋸齒載波u_saw，第七比較器10的輸出端連接第七上升沿延時(shí)模塊24的輸入端和第四反向器17的輸入端，第四反向器17的輸出端連接第八上升沿延時(shí)模塊25的輸入端，第八上升沿延時(shí)模塊25的輸出端連接第一下降沿延時(shí)模塊26的輸入端，第七上升沿延時(shí)模塊24輸出直通信號(hào)，第一下降沿延時(shí)模塊26輸出輔助開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)v_{gs_Saux} 39；

上述的比較值計(jì)算模塊3輸出三相主開(kāi)關(guān)比較值u_ma、u_mb、u_mc，鋸齒載波u_saw以及輔助開(kāi)關(guān)比較值u_m7有兩種實(shí)現(xiàn)方法：

第一種方法參照?qǐng)D3，采用三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I 41，下降鋸齒載波I 42以及輔助開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I 43，由三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I 41輸出三相主開(kāi)關(guān)比較值u_ma、u_mb、u_mc，下降鋸齒載波I 42輸出鋸齒載波u_saw，輔助開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I 43輸出輔助開(kāi)關(guān)比較值u_m7；

第二種方法參照?qǐng)D4，采用三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊II 44，上升鋸齒載波II 45以及輔助開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊II 46，由三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊II 44輸出三相主開(kāi)關(guān)比較值u_ma、u_mb、u_mc，上升鋸齒載波II 45輸出鋸齒載波u_saw，輔助開(kāi)關(guān)比較值u_m7計(jì)算模塊II 46輸出輔助開(kāi)關(guān)比較值u_m7；

所述的第一選擇器11的選擇邏輯為當(dāng)A相參考電壓u_ra小于0時(shí)，第一選擇器11輸出為第一選擇器11輸入端a的信號(hào)，當(dāng)A相參考電壓u_ra大于0時(shí)，第一選擇器11輸出為第一選擇器11輸入端b的信號(hào)；第二選擇器12的選擇邏輯為當(dāng)B相參考電壓u_rb小于0時(shí)，第二選擇器12輸出為第二選擇器12輸入端a的信號(hào)，當(dāng)B相參考電壓u_rb大于0時(shí)，第二選擇器12輸出為第二選擇器12輸入端b的信號(hào)；第三選擇器13的選擇邏輯為當(dāng)C相參考電壓u_rc小于0時(shí)，第三選擇器13輸出為第三選擇器13輸入端a的信號(hào)，當(dāng)C相參考電壓u_rc大于0時(shí)，第三選擇器13輸出為第三選擇器13輸入端b的信號(hào)；

上述的第一上升沿延時(shí)模塊18、第二上升沿延時(shí)模塊19、第三上升沿延時(shí)模塊20、第四上升沿延時(shí)模塊21、第五上升沿延時(shí)模塊22、第六上升沿延時(shí)模塊23、第七上升沿延時(shí)模塊24、第八上升沿延時(shí)模塊25為上升沿延時(shí)，上升沿信號(hào)延時(shí)并輸出，其余時(shí)刻輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相等，第一上升沿延時(shí)模塊18、第二上升沿延時(shí)模塊19、第三上升沿延時(shí)模塊20、第四上升沿延時(shí)模塊21、第五上升沿延時(shí)模塊22、第六上升沿延時(shí)模塊23、第七上升沿延時(shí)模塊24的延時(shí)都為T_d，第八上升沿延時(shí)模塊25的延時(shí)為T_d2，第一下降沿延時(shí)模塊26為下降沿延時(shí)，下降沿信號(hào)延時(shí)并輸出，其余時(shí)刻輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相等，第一下降沿延時(shí)模塊26的延時(shí)都為T_d-T_r，需滿足T_r≤T_d，T_r為第一諧振時(shí)間，T_d2滿足T_d2>T_r2，T_r2為第二諧振時(shí)間。

參照?qǐng)D5，根據(jù)A相參考電壓u_ra的相位從-30度開(kāi)始至330度結(jié)束作為一個(gè)工頻周期，以每60度相位將一個(gè)工頻周期分為6個(gè)區(qū)間，-30度至30度為區(qū)間I，30度至90度為區(qū)間II，90度至150度為區(qū)間III，150度至210度為區(qū)間IV，210度至270度為區(qū)間V，270度至330度為區(qū)間VI；

當(dāng)比較值計(jì)算模塊3采用第一種實(shí)現(xiàn)方法時(shí)，所述的三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I 41：區(qū)間I中，A相比較值u_ma為V_dc/2-u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2+u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2+u_rc；區(qū)間II中，A相比較值u_ma為V_dc/2-u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2-u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2+u_rc；區(qū)間III中，A相比較值u_ma為V_dc/2+u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2-u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2+u_rc；區(qū)間IV中，A相比較值u_ma為V_dc/2+u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2-u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2-u_rc；區(qū)間V中，A相比較值u_ma為V_dc/2+u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2+u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2-u_rc；區(qū)間VI中，A相比較值u_ma為V_dc/2-u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2+u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2-u_rc；

所述的三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I 41表達(dá)式為：

所述的輔助開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊I 43表達(dá)式為：

所述的下降鋸齒載波I 42的表達(dá)式為：

表達(dá)式中的參數(shù)：V_dc為直流電壓，u_ra為A相參考電壓，u_rb為B相參考電壓，u_rc為C相參考電壓，T_s為開(kāi)關(guān)周期，T_SC為直通信號(hào)的導(dǎo)通時(shí)間，T_d為死區(qū)時(shí)間，N為整數(shù)；

當(dāng)比較值計(jì)算模塊3采用第二種實(shí)現(xiàn)方法時(shí)，所述的三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊II 44：區(qū)間I中，A相比較值u_ma為V_dc/2+u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2-u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2-u_rc；區(qū)間II中，A相比較值u_ma為V_dc/2+u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2+u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2-u_rc；區(qū)間III中，A相比較值u_ma為V_dc/2-u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2+u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2-u_rc；區(qū)間IV中，A相比較值u_ma為V_dc/2-u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2+u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2+u_rc；區(qū)間V中，A相比較值u_ma為V_dc/2-u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2-u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2+u_rc；區(qū)間VI中，A相比較值u_ma為V_dc/2+u_ra,B相比較值u_mb為V_dc/2-u_rb,C相比較值u_mc為V_dc/2+u_rc；

所述的三相主開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊II 44表達(dá)式為：

所述的輔助開(kāi)關(guān)比較值計(jì)算模塊II 46表達(dá)式為：

所述的上升鋸齒載波II 45的表達(dá)式為：

表達(dá)式中的參數(shù)：V_dc為直流電壓，u_ra為A相參考電壓，u_rb為B相參考電壓，u_rc為C相參考電壓，T_s為開(kāi)關(guān)周期，T_SC為直通信號(hào)的導(dǎo)通時(shí)間，T_d為死區(qū)時(shí)間，N為整數(shù)；

參照?qǐng)D6，比較值計(jì)算模塊3采用圖3所示的第一種實(shí)現(xiàn)方法，以區(qū)間I為例具體說(shuō)明開(kāi)關(guān)器件零電壓開(kāi)通工作原理。在主開(kāi)關(guān)S_a1、S_b2、S_c2開(kāi)通前，輔助開(kāi)關(guān)S_aux提前時(shí)間T_r關(guān)斷，電路開(kāi)始進(jìn)入諧振狀態(tài)，主開(kāi)關(guān)S_a1、S_b2、S_c2并聯(lián)電容C_ra1、C_rb2、C_rc2的電壓在S_a1、S_b2、S_c2開(kāi)通前諧振到0，實(shí)現(xiàn)主開(kāi)關(guān)S_a1、S_b2、S_c2的零電壓開(kāi)通，直通信號(hào)與主開(kāi)關(guān)S_a1、S_b2、S_c2同步，提供額外的續(xù)流通路供諧振電感L_r儲(chǔ)存能量，直通信號(hào)開(kāi)通時(shí)間T_SC根據(jù)負(fù)載電流決定，直通信號(hào)關(guān)斷后，電路開(kāi)始進(jìn)入諧振狀態(tài)，輔助S_aux并聯(lián)電容C_raux的電壓在S_aux開(kāi)通前諧振到0，實(shí)現(xiàn)輔助開(kāi)關(guān)S_aux的零電壓開(kāi)通。

參照?qǐng)D7至圖11，其他區(qū)間采用比較值計(jì)算模塊的第一種實(shí)現(xiàn)方法的零電壓開(kāi)通原理類似。

圖12為區(qū)間I中比較值計(jì)算模塊3采用第二種實(shí)現(xiàn)方法的零電壓調(diào)制方法。其他區(qū)間類似。

參照?qǐng)D13，為本發(fā)明的三相四線制零電壓開(kāi)關(guān)逆變器工作時(shí)在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)工作時(shí)關(guān)鍵電壓電流波形，以區(qū)間I為例。

階段一(t₀～t₁)：

如圖14所示，A相二極管D_a2、B相二極管D_b1、C相二極管D_c1及輔助開(kāi)關(guān)S_aux導(dǎo)通，由諧振電感L_r、箝位電容C_c、輔助開(kāi)關(guān)S_aux組成的輔助電路中，諧振電感L_r兩端電壓為-V_Cc，諧振電感電流i_Lr線性下降；

階段二(t₁～t₂)：

如圖15所示，在t₁時(shí)刻，輔助開(kāi)關(guān)S_aux關(guān)斷，諧振電感L_r給主開(kāi)關(guān)S_a1、S_b2、S_c2的并聯(lián)電容C_ra1、C_rb2、C_rc2放電，給輔助開(kāi)關(guān)S_aux的并聯(lián)電容C_raux充電，諧振電感L_r的電流i_Lr諧振上升；

階段三(t₂～t₃)：

如圖16所示，到t₂時(shí)刻，主開(kāi)關(guān)S_a1、S_b2、S_c2的并聯(lián)電容C_ra1、C_rb2、C_rc2兩端電壓諧振至零，S_a1、S_b2、S_c2的反并聯(lián)二極管D_a1、D_b2、D_c2開(kāi)始導(dǎo)通，諧振電感L_r兩端電壓箝位在V_dc，諧振電感L_r電流i_Lr線性上升；

到t₃時(shí)刻，二極管D_a1、D_b2、D_c2電流降為0，諧振電感電流i_Lr上升至i_b+i_c；

階段四(t₃～t₄)：

如圖17所示，在t₃時(shí)刻，主開(kāi)關(guān)S_a1、S_b2、S_c2零電壓開(kāi)通，負(fù)載電流i_a由二極管D_a2向主開(kāi)關(guān)S_a1開(kāi)始換流，負(fù)載電流i_b由二極管D_b1向主開(kāi)關(guān)S_b2開(kāi)始換流，負(fù)載電流i_c由二極管D_c1向主開(kāi)關(guān)S_c2開(kāi)始換流，諧振電感L_r兩端電壓箝位在V_dc，諧振電感L_r電流i_Lr繼續(xù)線性上升；

在t₄時(shí)刻，二極管D_a2、D_b1、D_c1向主開(kāi)關(guān)S_a1、S_b2、S_c2換流結(jié)束，諧振電感電流i_Lr等于負(fù)載電流i_a；

階段五(t₄～t₅)：

如圖18所示，在t₄時(shí)刻，主開(kāi)關(guān)S_a2、S_b1、S_c1同時(shí)導(dǎo)通，進(jìn)入直通階段，諧振電感L_r兩端電壓繼續(xù)箝位在V_dc，諧振電感L_r電流i_Lr繼續(xù)線性上升。該階段增加的諧振電感電流為i_add。

階段六(t₅～t₆)：

如圖19所示，在t₅時(shí)刻，主開(kāi)關(guān)S_a2、S_b1、S_c1同時(shí)關(guān)斷，諧振電感L_r給主開(kāi)關(guān)S_a2、S_b1、S_c1的并聯(lián)電容C_ra2、C_rb1、C_rc1充電，給輔助開(kāi)關(guān)S_aux的并聯(lián)電容C_raux放電，諧振電感L_r的電流i_Lr諧振上升；

階段七(t₆～t₇)：

如圖20所示，在t₆時(shí)刻，諧振電感L_r電流諧振上升至最大值，輔助開(kāi)關(guān)S_aux的并聯(lián)電容C_raux電壓諧振至零，S_aux的反并聯(lián)二極管D_aux開(kāi)始導(dǎo)通，零電壓開(kāi)通實(shí)現(xiàn)，諧振電感L_r兩端電壓箝位在-V_Cc，諧振電感L_r電流開(kāi)始線性下降；

在此階段，A相主開(kāi)關(guān)S_a1、B相主開(kāi)關(guān)S_b2、C相主開(kāi)關(guān)S_c2導(dǎo)通；

階段八(t₇～t₈)：

如圖21所示，在t₇時(shí)刻，主開(kāi)關(guān)S_b2關(guān)斷，負(fù)載電流i_b給主開(kāi)關(guān)S_b2的并聯(lián)電容C_rb2充電，給主開(kāi)關(guān)S_b1并聯(lián)電容C_rb1放電；

到t₈時(shí)刻，主開(kāi)關(guān)S_b2的并聯(lián)電容C_rb2充電至V_dc+V_Cc，二極管D_b1開(kāi)始導(dǎo)通，負(fù)載電流i_b由二極管D_b1續(xù)流；

階段九(t₈～t₉)：

如圖22所示，A相主開(kāi)關(guān)S_a1、B相主開(kāi)關(guān)S_b1、C相主開(kāi)關(guān)S_c2及輔助開(kāi)關(guān)S_aux導(dǎo)通，由諧振電感L_r、箝位電容C_c、輔助開(kāi)關(guān)S_aux組成的輔助電路中，諧振電感L_r兩端電壓為-V_Cc，諧振電感電流i_Lr繼續(xù)線性下降；

階段十(t₉～t₁₀)：

如圖23所示，在t₉時(shí)刻，主開(kāi)關(guān)S_c2關(guān)斷，負(fù)載電流i_c給主開(kāi)關(guān)S_c2的并聯(lián)電容C_rc2充電，給主開(kāi)關(guān)S_c1并聯(lián)電容C_rc1放電；

到t₁₀時(shí)刻，主開(kāi)關(guān)S_c2的并聯(lián)電容C_rc2充電至V_dc+V_Cc，二極管D_c1開(kāi)始導(dǎo)通，負(fù)載電流i_c由二極管D_c1續(xù)流；

階段十一(t₁₀～t₁₁)：

如圖24所示，A相主開(kāi)關(guān)S_a1、B相主開(kāi)關(guān)S_b1、C相主開(kāi)關(guān)S_c1及輔助開(kāi)關(guān)S_aux導(dǎo)通，由諧振電感L_r、箝位電容C_c、輔助開(kāi)關(guān)S_aux組成的輔助電路中，諧振電感L_r兩端電壓為-V_Cc，諧振電感電流i_Lr繼續(xù)線性下降；

階段十二(t₁₁～t₁₂)：

如圖25所示，在t₁₁時(shí)刻，主開(kāi)關(guān)S_a1關(guān)斷，負(fù)載電流i_a給主開(kāi)關(guān)S_a1的并聯(lián)電容C_ra1充電，給主開(kāi)關(guān)S_a2并聯(lián)電容C_ra2放電；

到t₁₂時(shí)刻，主開(kāi)關(guān)S_a1的并聯(lián)電容C_ra1充電至V_dc+V_Cc，二極管D_a2開(kāi)始導(dǎo)通，負(fù)載電流i_a由二極管D_a2續(xù)流；

階段十三(t₁₂～t₀)：

該階段與階段一相同，如圖13所示。