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专利号: 2021110067775
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多电平变换器调制策略,其特征在于:包括如下步骤:S1、确定级联H桥个数N,电路的开关频率k,根据级联H桥个数N,确定三角载波Vc的移相角θ和所需要的三角载波Vc个数N,其中三角载波移相角θ的表达式为:S2、确定电路直流侧电压Vin,电路中阻感负载R和L;

S3、确定调制度m,得到旋转SPWM调制波,旋转SPWM调制波表达式为:其中,Vref是由正弦传统调制波变换而来的一种改进型调制波,Vsclamp表示一个钳位型调制波,正负半周幅值相同,且正负半周期内幅值保持恒定,用来钳位开关,使开关保持某种状态;

Vref表达式:

Vsclamp表达式:

在旋转SPWM调制波调制下生成相应电路拓扑的左侧桥臂调制波和右侧桥臂调制波,所述左侧桥臂调制波和右侧桥臂调制波均包括钳位部分和调制部分并分别与三角载波相比较,当左侧桥臂调制波或右侧桥臂调制波大于三角载波时,生成的驱动信号为高;当左侧桥臂调制波或右侧桥臂调制波小于三角载波时,生成的驱动信号为低,在钳位时间内,开关保持常通或者关断状态,在正常调制时间内,开关高频动作,进而驱动电路,从而完成相应调制过程;

左侧桥臂调制波和右侧桥臂调制波在一个周期内电路依次分为四个阶段,第一个阶段:左侧桥臂上侧开关常通,左侧桥臂下侧开关关断,右侧桥臂开关高频动作,第一个阶段结束后开启第二个阶段,所述第一个阶段具体电路状态过程为:左侧桥臂调制波处于钳位部分,左侧桥臂调制波VsL始终大于三角载波Vc,此时左侧桥臂上侧开关S11处于常通状态,左侧桥臂下侧开关S12处于关断状态;右侧桥臂调制波VsR处于调制部分,此时右侧桥臂开关高频导通和关断,当右侧桥臂调制波VsR大于三角载波Vc时,右侧桥臂下侧开关S14导通,同时右侧桥臂上侧开关S13关断;当右侧桥臂调制波VsR小于三角载波Vc时,右侧桥臂上侧开关S13导通,同时右侧桥臂下侧开关S14关断,此时第一阶段结束;

第二个阶段:右侧桥臂下侧开关常通,右侧桥臂上侧开关关断,同时左侧桥臂开关高频动作,第二个阶段结束后开启第三个阶段,所述第二个阶段具体电路状态过程为:右侧桥臂调制波处于钳位部分,右侧桥臂调制波VsR始终大于三角载波Vc,此时右侧桥臂下侧开关S14处于常通状态,右侧桥臂上侧开关S13处于关断状态;左侧桥臂调制波VsL处于调制部分,此时左侧桥臂开关高频导通和关断,当左侧桥臂调制波VsL大于三角载波Vc时,左侧桥臂上侧开关S11导通,同时左侧桥臂下侧开关S12关断;当左侧桥臂调制波VsL小于三角载波Vc,左侧桥臂下侧开关S12导通,同时左侧桥臂上侧开关S11关断,此时第二阶段结束;

第三个阶段:左侧桥臂下侧开关常通,左侧桥臂上侧开关关断,右侧桥臂开关高频动作,第三个阶段结束后开启第四个阶段,所述第三个阶段具体电路状态过程为:左侧桥臂调制波处于钳位部分,左侧桥臂调制波VsL始终小于三角载波Vc,此时左侧桥臂上侧开关S11处于关断状态,左侧桥臂下侧开关S12处于常通状态;右侧桥臂调制波VsR处于调制部分,此时右侧桥臂开关高频导通和关断,当右侧桥臂调制波VsR大于三角载波Vc时,右侧桥臂下侧开关S14导通,同时右侧桥臂上侧开关S13关断;当右侧桥臂调制波VsR小于三角载波Vc,右侧桥臂上侧开关S13导通,同时右侧桥臂下侧开关S14关断,此时第三阶段结束;

第四个阶段:右侧桥臂上侧开关常通,右侧桥臂下侧开关关断,同时左侧桥臂开关高频导通;第四阶段结束后,开始周期性循环,所述第四个阶段具体电路状态过程为:右侧桥臂调制波处于钳位部分,右侧桥臂调制波VsR始终小于三角载波Vc,右侧桥臂下侧开关S14处于关断状态,右桥臂上侧开关S13处于导通状态;左侧桥臂调制波VsL处于调制部分,此时左侧桥臂开关高频导通和关断,当左侧桥臂调制波VsL大于三角载波Vc时,左侧桥臂上侧开关S11导通,同时左侧桥臂下侧开关S12关断;当左侧桥臂调制波小于三角载波Vc,左侧桥臂下侧开关S12导通,同时左侧桥臂上侧开关S11关断,此时第四阶段结束。