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諧振負載電力轉(zhuǎn)換設備和用于諧振負載電力轉(zhuǎn)換設備的時分操作方法與流程

文檔序號:12289506閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種包括單相逆變器的諧振負載電力轉(zhuǎn)換裝置,所述單相逆變器具有要與dc電壓源連接的dc輸入側(cè)和要與諧振負載連接并輸出具有諧振頻率的矩形波電壓的輸出側(cè),所述諧振負載電力轉(zhuǎn)換裝置包括:

開關(guān)組電路,分別與所述單相逆變器的第一相的上臂和下臂以及所述單相逆變器的第二相的上臂和下臂連接,所述開關(guān)組電路中的每個包括N個串聯(lián)組合,N是串聯(lián)組合的數(shù)量(N是大于或等于2的整數(shù)),串聯(lián)組合中的每個是M個開關(guān)設備的串聯(lián)組合,M是開關(guān)設備的數(shù)量(M是大于或等于2的整數(shù)),所述N個串聯(lián)組合通過主電路導體彼此并聯(lián)連接;及

控制部分,被配置為通過以1/(M×N)的時分方式執(zhí)行開關(guān)控制來控制所述單相逆變器的所述開關(guān)組電路的每個開關(guān)設備。

2.如權(quán)利要求1所述的諧振負載電力轉(zhuǎn)換裝置,其中,所述單相逆變器的第一相的上臂包括開關(guān)設備U11和U12的串聯(lián)組合、開關(guān)設備U21和U22的串聯(lián)組合以及開關(guān)設備U31和U32的串聯(lián)組合的并聯(lián)組合,這些串聯(lián)組合通過主電路導體彼此并聯(lián)連接,

所述單相逆變器的第一相的下臂包括開關(guān)設備X11和X12的串聯(lián)組合、開關(guān)設備X21和X22的串聯(lián)組合以及開關(guān)設備X31和X32的串聯(lián)組合的并聯(lián)組合,第一相的下臂的串聯(lián)組合通過主電路導體彼此并聯(lián)連接,

所述單相逆變器的第二相的上臂包括開關(guān)設備V11和V12的串聯(lián)組合、開關(guān)設備V21和V22的串聯(lián)組合以及開關(guān)設備V31和V32的串聯(lián)組合的并聯(lián)組合,第二相的上臂的串聯(lián)組合通過主電路導體彼此并聯(lián)連接,

所述單相逆變器的第二相的下臂包括開關(guān)設備Y11和Y12的串聯(lián)組合、開關(guān)設備Y21和Y22的串聯(lián)組合以及開關(guān)設備Y31和Y32的串聯(lián)組合的并聯(lián)組合,第二相的下臂的串聯(lián)組合通過主電路導體彼此并聯(lián)連接,

所述控制部分包括門控命令生成部分,所述門控命令生成部分被配置為:

利用所述單相逆變器的輸出電壓命令的導通和關(guān)斷變化作為觸發(fā)器來生成時鐘,

生成用于開關(guān)設備U11和Y11的第一門控命令信號,第一門控命令信號是周期性的,具有等于2×2(串聯(lián)數(shù)M)×3(并聯(lián)數(shù)N)的時鐘數(shù)的循環(huán)周期,在等于{2(串聯(lián)數(shù)M)×3(并聯(lián)數(shù)N)}+1的時鐘數(shù)的ON時段期間被設置為ON,并且在等于{2(串聯(lián)數(shù)M)×3(并聯(lián)數(shù)N)}-1的時鐘數(shù)的OFF時段期間被設置為OFF,

生成用于開關(guān)設備X11和V11的第二門控命令信號,第二門控命令信號相對于用于開關(guān)設備U11和Y11的第一門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備U11和Y11的第一門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備U11和Y11的第一門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備U21和Y21的第三門控命令信號,第三門控命令信號相對于用于開關(guān)設備X11和V11的第二門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備X11和V11的第二門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備X11和V11的第二門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備X21和V21的第四門控命令信號,第四門控命令信號相對于用于開關(guān)設備U21和Y21的第三門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備U21和Y21的第三門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備U21和Y21的第三門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備U31和Y31的第五門控命令信號,第五門控命令信號相對于用于開關(guān)設備X21和V21的第四門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備X21和V21的第四門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備X21和V21的第四門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備X31和V31的第六門控命令信號,第六門控命令信號相對于用于開關(guān)設備U31和Y31的第五門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備U31和Y31的第五門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備U31和Y31的第五門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備U12和Y12的第七門控命令信號,第七門控命令信號相對于用于開關(guān)設備X31和V31的第六門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備X31和V31的第六門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備X31和V31的第六門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備X12和V12的第八門控命令信號,第八門控命令信號相對于用于開關(guān)設備U12和Y12的第七門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備U12和Y12的第七門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備U12和Y12的第七門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備U22和Y22的第九門控命令信號,第九門控命令信號相對于用于開關(guān)設備X12和V12的第八門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備X12和V12的第八門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備X12和V12的第八門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備X22和V22的第十門控命令信號,第十門控命令信號相對于用于開關(guān)設備U22和Y22的第九門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備U22和Y22的第九門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備U22和Y22的第九門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備U32和Y32的第十一門控命令信號,第十一門控命令信號相對于用于開關(guān)設備X22和V22的第十門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備X22和V22的第十門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備X22和V22的第十門控命令信號的OFF時段的OFF時段,及

生成用于開關(guān)設備X32和V32的第十二門控命令信號,第十二門控命令信號相對于用于開關(guān)設備U32和Y32的第十一門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備U32和Y32的第十一門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備U32和Y32的第十一門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

所述控制部分被配置為利用門控命令信號在ON和OFF之間分別控制開關(guān)設備。

3.一種用于諧振負載電力轉(zhuǎn)換裝置的時分操作方法,所述諧振負載電力轉(zhuǎn)換裝置包括單相逆變器,所述單相逆變器具有與dc電壓源連接的dc輸入側(cè)和與諧振負載連接并輸出具有諧振頻率的矩形波電壓的輸出側(cè),所述諧振負載電力轉(zhuǎn)換裝置包括開關(guān)組電路,所述開關(guān)組電路分別與所述單相逆變器的第一相的上臂和下臂以及所述單相逆變器的第二相的上臂和下臂連接,所述開關(guān)組電路中的每個包括N個串聯(lián)組合,N是串聯(lián)組合的數(shù)量(N是大于或等于2的整數(shù)),串聯(lián)組合中的每個是M個開關(guān)設備的串聯(lián)組合,M是開關(guān)設備的數(shù)量(M是大于或等于2的整數(shù)),所述N個串聯(lián)組合通過主電路導體彼此并聯(lián)連接;

所述時分操作方法包括通過利用控制部分以1/(M×N)的時分方式執(zhí)行開關(guān)控制來控制所述單相逆變器的所述開關(guān)組電路的每個開關(guān)設備的控制步驟。

4.如權(quán)利要求3所述的用于諧振負載電力轉(zhuǎn)換裝置的時分操作方法,其中,所述單相逆變器的第一相的上臂包括開關(guān)設備U11和U12的串聯(lián)組合、開關(guān)設備U21和U22的串聯(lián)組合以及開關(guān)設備U31和U32的串聯(lián)組合的并聯(lián)組合,這些串聯(lián)組合通過主電路導體彼此并聯(lián)連接,

所述單相逆變器的第一相的下臂包括開關(guān)設備X11和X12的串聯(lián)組合、開關(guān)設備X21和X22的串聯(lián)組合以及開關(guān)設備X31和X32的串聯(lián)組合的并聯(lián)組合,第一相的下臂的串聯(lián)組合通過主電路導體彼此并聯(lián)連接,

所述單相逆變器的第二相的上臂包括開關(guān)設備V11和V12的串聯(lián)組合、開關(guān)設備V21和V22的串聯(lián)組合以及開關(guān)設備V31和V32的串聯(lián)組合的并聯(lián)組合,第二相的上臂的串聯(lián)組合通過主電路導體彼此并聯(lián)連接,

所述單相逆變器的第二相的下臂包括開關(guān)設備Y11和Y12的串聯(lián)組合、開關(guān)設備Y21和Y22的串聯(lián)組合以及開關(guān)設備Y31和Y32的串聯(lián)組合的并聯(lián)組合,第二相的下臂的串聯(lián)組合通過主電路導體彼此并聯(lián)連接,

所述控制步驟包括門控命令生成步驟,所述門控命令生成步驟包括以下操作:

利用所述單相逆變器的輸出電壓命令的導通和關(guān)斷變化作為觸發(fā)器來生成時鐘,

生成用于開關(guān)設備U11和Y11的第一門控命令信號,第一門控命令信號是周期性的,具有等于2×2(串聯(lián)數(shù)M)×3(并聯(lián)數(shù)N)的時鐘數(shù)的循環(huán)周期,在等于{2(串聯(lián)數(shù)M)×3(并聯(lián)數(shù)N)}+1的時鐘數(shù)的ON時段期間被設置為ON,并且在等于{2(串聯(lián)數(shù)M)×3(并聯(lián)數(shù)N)}-1的時鐘數(shù)的OFF時段期間被設置為OFF,

生成用于開關(guān)設備X11和V11的第二門控命令信號,第二門控命令信號相對于用于開關(guān)設備U11和Y11的第一門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備U11和Y11的第一門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備U11和Y11的第一門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備U21和Y21的第三門控命令信號,第三門控命令信號相對于用于開關(guān)設備X11和V11的第二門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備X11和V11的第二門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備X11和V11的第二門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備X21和V21的第四門控命令信號,第四門控命令信號相對于用于開關(guān)設備U21和Y21的第三門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備U21和Y21的第三門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備U21和Y21的第三門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備U31和Y31的第五門控命令信號,第五門控命令信號相對于用于開關(guān)設備X21和V21的第四門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備X21和V21的第四門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備X21和V21的第四門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備X31和V31的第六門控命令信號,第六門控命令信號相對于用于開關(guān)設備U31和Y31的第五門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備U31和Y31的第五門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備U31和Y31的第五門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備U12和Y12的第七門控命令信號,第七門控命令信號相對于用于開關(guān)設備X31和V31的第六門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備X31和V31的第六門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備X31和V31的第六門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備X12和V12的第八門控命令信號,第八門控命令信號相對于用于開關(guān)設備U12和Y12的第七門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備U12和Y12的第七門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備U12和Y12的第七門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備U22和Y22的第九門控命令信號,第九門控命令信號相對于用于開關(guān)設備X12和V12的第八門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備X12和V12的第八門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備X12和V12的第八門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備X22和V22的第十門控命令信號,第十門控命令信號相對于用于開關(guān)設備U22和Y22的第九門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備U22和Y22的第九門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備U22和Y22的第九門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

生成用于開關(guān)設備U32和Y32的第十一門控命令信號,第十一門控命令信號相對于用于開關(guān)設備X22和V22的第十門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備X22和V22的第十門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備X22和V22的第十門控命令信號的OFF時段的OFF時段,及

生成用于開關(guān)設備X32和V32的第十二門控命令信號,第十二門控命令信號相對于用于開關(guān)設備U32和Y32的第十一門控命令信號延遲一個時鐘,并且被設置為具有等于用于開關(guān)設備U32和Y32的第十一門控命令信號的ON時段的ON時段、和等于用于開關(guān)設備U32和Y32的第十一門控命令信號的OFF時段的OFF時段,

開關(guān)設備是被利用門控命令信號在ON和OFF之間分別控制的。

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