一種pwm調制方法、pwm驅動控制系統(tǒng)和橋式逆變器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術領域，更具體地說，涉及一種PWM調制方法、PWM驅動控制系統(tǒng)和橋式逆變器。
【背景技術】
[0002]橋式逆變器要求同一橋臂上下兩個開關管互補導通，但是任何電力電子器件的開通和關斷都需要一定的時間才能完成，若其中一個開關管沒有完成關斷之前另一個開關管已經(jīng)導通，就會形成兩個開關管直通而造成短路，因此，必須保證向一個開關管發(fā)送關斷信號之后延遲一段時間再向另一個開關管發(fā)送開通信號，該延遲時間被定義為死區(qū)時間。
[0003]但是，逆變電壓過零點處設置的死區(qū)時間(簡稱過零點死區(qū)時間)會導致橋式逆變器實際輸出的逆變電壓發(fā)生跳變，引起逆變電流畸變。

【發(fā)明內容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種PWM調制方法、PWM驅動控制系統(tǒng)和橋式逆變器，以消除過零點死區(qū)時間引起的逆變電流畸變。
[0005]一種PWM調制方法，應用于橋式逆變器中的任意一個橋臂，其中:
[0006]在橋臂中點接電網(wǎng)火線的情況下，該方法為，按照第一預設規(guī)則計算上下橋臂PWM ;
[0007]其中，所述第一預設規(guī)則為，在逆變電壓過零點時刻:當逆變電流超前逆變電壓時，上下橋臂PWM設置過零點死區(qū)時間的翻轉時刻前移Td，Td為所述過零點死區(qū)時間的長短；當逆變電流滯后逆變電壓時，上下橋臂PWM維持不變；
[0008]或者，在橋臂中點接電網(wǎng)零線的情況下，該方法為，按照第二預設規(guī)則計算上下橋臂 PWM ;
[0009]其中，所述第二預設規(guī)則為，在逆變電壓過零點時刻:當逆變電流滯后逆變電壓時，上下橋臂PWM設置過零點死區(qū)時間的翻轉時刻前移Td;當逆變電流超前逆變電壓時，上下橋臂PWM維持不變。
[0010]其中，按照所述第一預設規(guī)則或者所述第二預設規(guī)則計算出的上下橋臂PWM為工頻 PWM。
[0011]其中，按照所述第一預設規(guī)則或者所述第二預設規(guī)則計算出的上下橋臂PWM為高頻 PWM。
[0012]一種PWM驅動控制系統(tǒng)，應用于橋式逆變器中的任意一個橋臂，其中:
[0013]在橋臂中點接電網(wǎng)火線的情況下，該系統(tǒng)包括:用于按照第一預設規(guī)則計算上下橋臂PWM的第一主控單元，以及與所述第一主控單元相連、用于生成并輸出所述上下橋臂PWM的第一輸出電路；
[0014]其中，所述第一預設規(guī)則為，在逆變電壓過零點時刻:當逆變電流超前逆變電壓時，上下橋臂PWM設置過零點死區(qū)時間的翻轉時刻前移Td，Td為所述過零點死區(qū)時間的長短；當逆變電流滯后逆變電壓時，上下橋臂PWM維持不變；
[0015]或者，在橋臂中點接電網(wǎng)零線的情況下，該系統(tǒng)包括:用于按照第二預設規(guī)則計算上下橋臂PWM的第二主控單元，以及與所述第二主控單元相連、用于生成并輸出所述上下橋臂PWM的第二輸出電路；
[0016]其中，所述第二預設規(guī)則為，在逆變電壓過零點時刻:當逆變電流滯后逆變電壓時，上下橋臂PWM設置過零點死區(qū)時間的翻轉時刻前移TdTd;當逆變電流超前逆變電壓時，上下橋臂PWM維持不變。
[0017]其中，按照所述第一預設規(guī)則或者所述第二預設規(guī)則計算出的上下橋臂PWM為工頻 PWM。
[0018]其中，按照所述第一預設規(guī)則或者所述第二預設規(guī)則計算出的上下橋臂PWM為高頻 PWM。
[0019]一種橋式逆變器，包括主電路以及上述任一種PWM驅動控制系統(tǒng)。
[0020]其中，所述橋式逆變器為高頻隔離并網(wǎng)逆變器。
[0021]其中，所述高頻隔離并網(wǎng)逆變器的主電路采用單相H橋逆變拓撲，該拓撲包括兩個橋臂:第一橋臂上下兩個高頻管的公共端接電網(wǎng)火線，第二橋臂上下兩個工頻管的公共端接電網(wǎng)零線。
[0022]其中，所述高頻隔離并網(wǎng)逆變器的主電路采用單相H橋逆變拓撲，該拓撲包括兩個橋臂:第一橋臂上下兩個高頻管的公共端接電網(wǎng)零線，第二橋臂上下兩個工頻管的公共端接電網(wǎng)火線。
[0023]從上述的技術方案可以看出，本發(fā)明在現(xiàn)有PWM的基礎上，重新設計橋式逆變器中各個橋臂的PWM波形，結合橋式逆變器的工作原理可知，重新設計出的PWM在應用到橋式逆變器中時，可使得逆變電壓過零點前后均輸出接近零的等效電壓，因此不會引起逆變電流畸變；并且，重新設定出的PWM達到了在向一個開關管發(fā)送開通信號前先向同一橋臂上另一開關管發(fā)送關斷信號的效果，因此在開關切換時同樣可避免同一橋臂上下兩個開關管直通而造成短路。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1為現(xiàn)有技術公開的一種單相H橋逆變拓撲圖；
[0026]圖2為所述單相H橋逆變拓撲理想的PWM調試方式示意圖；
[0027]圖3為所述單相H橋逆變拓撲目前采用的加入死區(qū)時間后的PWM調制方式及其對應的逆變電流波形圖；
[0028]圖4為逆變電壓由負到正過零時，所述單相H橋逆變拓撲理想的PWM調制方式示意圖；
[0029]圖5為逆變電壓由負到正過零時，所述單相H橋逆變拓撲目前采用的PWM調試方式及對應的逆變電流波形圖；
[0030]圖6為采用圖5所示PWM調試方式時，在LF_Deadband期間，所述單相H橋逆變拓撲的電流方向示意圖；
[0031]圖7為逆變電壓由正到負過零時，所述單相H橋逆變拓撲的理想PWM調試方式示意圖；
[0032]圖8為逆變電壓由正到負過零時，所述單相H橋逆變拓撲目前采用的PWM及其對應的逆變電流波形圖；
[0033]圖9為逆變電壓由負到正過零且逆變電流超前逆變電壓時，所述單相H橋逆變拓撲采用的本實施例公開的PWM調制方式及其對應的逆變電流波形圖；
[0034]圖10為逆變電壓由正到負過零且逆變電流超前逆變電壓時，所述單相H橋逆變拓撲采用的本實施例公開的PWM調制方式及其對應的逆變電流波形圖；
[0035]圖11為現(xiàn)有技術公開的又一種單相H橋逆變拓撲圖；
[0036]圖12為本發(fā)明實施例公開的一種PWM驅動控制系統(tǒng)結構示意圖；
[0037]圖13為本發(fā)明實施例公開的又一種P麗驅動控制系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0038]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0039]本發(fā)明實施例公開了一種PWM調制方法，應用于橋式逆變器中的任意一個橋臂，以消除過零點死區(qū)時間引起的逆變電流畸變，具體的:
[0040]在橋臂中點接電網(wǎng)火線的情況下，該方法為，按照第一預設規(guī)則計算上下橋臂PWM ;
[0041]其中，所述第一預設規(guī)則為，在逆變電壓過零點時刻:當逆變電流超前逆變電壓時，上下橋臂PWM設置過零點死區(qū)時間的翻轉時刻(也就是所述過零點死區(qū)時間的起止點對應的上下橋臂PWM的翻轉時刻)前移Td，Td為所述過零點死區(qū)時間的長短；當逆變電流滯后逆變電壓時，上下橋臂PWM維持不變；
[0042]或者，在橋臂中點接電網(wǎng)零線的情況下，該方法為，按照第二預設規(guī)則計算上下橋臂 PWM ;
[0043]其中，所述第二預設規(guī)則為，在逆變電壓過零點時刻:當逆變電流滯后逆變電壓時，上下橋臂PWM設置過零點死區(qū)時間的翻轉時刻前移Td;當逆變電流超前逆變電壓時，上下橋臂PWM維持不變。
[0044]本實施例在現(xiàn)有PWM的基礎上，重新設計橋式逆變器中各個橋臂的PWM波形，結合橋式逆變器的工作原理可知，重新設計出的PWM在應用到橋式逆變器中時，可使得逆變電壓過零點前后均輸出接近零的等效電壓，因此不會引起逆變電流畸變；并且，重新設定出的PWM達到了在向一個開關管發(fā)送開通信號前先向同一橋臂上另一開關管發(fā)送關斷信號的效果，因此在開關切換時同樣可避免同一橋臂上下兩個開關管直通而造成短路。
[0045]為了更清楚的描述本實施例所述的技術方案，下面，首先以高頻隔離并網(wǎng)逆變器(橋式逆變器中的一種)中常采用的單相H橋逆變拓撲為例，對過零點死區(qū)時間會引起逆變電流畸變的原因進行剖析。
[0046]圖1所示的單相H橋逆變拓撲包括兩