用于電壓型z源逆變器的spwm延遲控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電壓型Z源逆變器，特別是一種用于電壓型Z源逆變器的SPWM延 遲控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 2003 年，房正鵬在文獻(xiàn)（Fang Zheng Peng. "Z-source inverter" ? Industry Application.IEEE Transactions on Volume:39Issue:2. Mar/Apr2003. Page (s) : 504-510.)中提出了 Z源逆變器的概念，它引入了一個(gè)包含電感Ll、L2和電容器 Cl、C2接成X形的二端口網(wǎng)絡(luò)，以提供一個(gè)阻抗網(wǎng)絡(luò)，將主變換器電路與電源耦合在一起。 使其克服了傳統(tǒng)逆變器的不足，可實(shí)現(xiàn)：1)升降壓功能；2)同一逆變橋臂的上下開關(guān)管同 時(shí)導(dǎo)通；3)不需要死區(qū)時(shí)間，不會(huì)導(dǎo)致波形的畸變。
[0003] 附圖1為現(xiàn)有單相電壓型Z源逆變器的一般拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在圖中，單相電壓型Z源逆 變器具有5個(gè)允許的開關(guān)狀態(tài)，而不像傳統(tǒng)的單相電壓型逆變器只有4個(gè)，它還有一個(gè)額外 的零電壓狀態(tài)（或矢量）：當(dāng)負(fù)載端被短路，通過任意一橋臂的上面和下面器件同時(shí)導(dǎo)通， 或所有兩橋臂導(dǎo)通。在傳統(tǒng)的電壓源逆變器中這個(gè)零電壓狀態(tài)（或矢量）是禁止的，因?yàn)?它將導(dǎo)致直通。我們稱這個(gè)第三種零電壓狀態(tài)（或矢量）為直通零電壓狀態(tài)（或矢量）。 Z源網(wǎng)絡(luò)使直通零電壓狀態(tài)（或矢量）成為可能，恰恰是這個(gè)直通零電壓狀態(tài)為逆變器提 供了獨(dú)特的升/降壓特性。這使Z源逆變器的SPWM調(diào)制與傳統(tǒng)逆變器的SPWM調(diào)制有所不 同，需在其中加入直通零電壓狀態(tài)。
[0004] 已知的常規(guī)的控制方法是文獻(xiàn)中提出的三相電壓型Z源逆變器的簡單升壓控制 方法，這對(duì)與單相效果是相同的。它是在傳統(tǒng)的SPWM調(diào)制中，采用一個(gè)等于或大于正弦參 考電壓峰值的直流電壓來控制直通占空比。Z源逆變器保持2個(gè)有效狀態(tài)不變，和傳統(tǒng)的正 弦PWM調(diào)制一樣。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的是提供一種用于電壓型Z源逆變器的SPWM延遲控制電路，以便 能抑制Z源逆變器輸出交流電壓波形畸變。
[0006] 本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種用于電壓型Z源逆變器的SPWM延遲控制電 路，包括：電壓型Z源逆變器，控制電壓型Z源逆變器工作的控制電路，電壓型Z源逆變器包 括直流電壓源、Z源逆變器、Z源逆變器輸出控制單元；Z源逆變器的輸入端與直流電壓源 電連接；Z源逆變器的輸出端與Z源逆變器輸出控制單元電連接，其特征是：控制電路包括： 一種三角波輸出的參考信號(hào)，一種正弦波信號(hào)輸出的載波信號(hào)；三角波輸出的參考信號(hào)和 正弦波信號(hào)輸出的載波信號(hào)分別與電壓比較器U1的負(fù)極和正極端電連接，電壓比較器輸 出分兩支路，一路支路用于控制Z源逆變器輸出控制單元的開關(guān)管G1和開關(guān)管G4,另一路 支路用于控制Z源逆變器輸出控制單元的開關(guān)管G2和開關(guān)管G3 ;所述的用于控制Z源逆 變器輸出控制單元的開關(guān)管G1和開關(guān)管G4的支路包括一個(gè)第一二輸入或門U2, 一個(gè)第一 延時(shí)電路U3、一個(gè)驅(qū)動(dòng)門U4,電壓比較器U1的輸出形成兩路，一路直接與二輸入或門U2的 一個(gè)輸入端電連接，另一路經(jīng)所述的第一延時(shí)電路U3后與二輸入或門U2的另一個(gè)輸入端 電連接，二輸入或門U2的輸出經(jīng)第一驅(qū)動(dòng)門U4后加載在開關(guān)管G1和開關(guān)管G4的控制端； 所述用于控制Z源逆變器輸出控制單元的開關(guān)管G2和開關(guān)管G3支路首先經(jīng)反相器U5后 分兩路，一路與第二二輸入或門U6的一個(gè)輸入端電連接，另一路經(jīng)第二延時(shí)電路U7后與第 二二輸入或門U6的另一個(gè)輸入端電連接；第二二輸入或門U6的輸出經(jīng)第二驅(qū)動(dòng)門U8后與 開關(guān)管G2和開關(guān)管G3的控制端電連接。
[0007] 所述載波信號(hào)為lOKHz的三角波，參考信號(hào)為50Hz的正弦信號(hào)。
[0008] 所述的延時(shí)電路最大延時(shí)時(shí)間T_滿足方程
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于電壓型Z源逆變器的SPWM延遲控制電路，包括：電壓型Z源逆變器，控制電壓 型Z源逆變器工作的控制電路，電壓型Z源逆變器包括直流電壓源、Z源逆變器、Z源逆變器 輸出控制單元；Z源逆變器的輸入端與直流電壓源電連接；Z源逆變器的輸出端與Z源逆變 器輸出控制單元電連接，其特征是：控制電路包括：一種三角波輸出的參考信號(hào)，一種正弦 波信號(hào)輸出的載波信號(hào)；三角波輸出的參考信號(hào)和正弦波信號(hào)輸出的載波信號(hào)分別與電壓 比較器Ul的負(fù)極和正極端電連接，電壓比較器輸出分兩支路，一路支路用于控制Z源逆變 器輸出控制單元的開關(guān)管Gl和開關(guān)管G4,另一路支路用于控制Z源逆變器輸出控制單元 的開關(guān)管G2和開關(guān)管G3 ;所述的用于控制Z源逆變器輸出控制單元的開關(guān)管Gl和開關(guān)管 G4的支路包括一個(gè)第一二輸入或門U2, 一個(gè)第一延時(shí)電路U3、一個(gè)驅(qū)動(dòng)門U4,電壓比較器 Ul的輸出形成兩路，一路直接與二輸入或門U2的一個(gè)輸入端電連接，另一路經(jīng)所述的第一 延時(shí)電路U3后與二輸入或門U2的另一個(gè)輸入端電連接，二輸入或門U2的輸出經(jīng)第一驅(qū)動(dòng) 門U4后加載在開關(guān)管Gl和開關(guān)管G4的控制端；所述用于控制Z源逆變器輸出控制單元的 開關(guān)管G2和開關(guān)管G3支路首先經(jīng)反相器U5后分兩路，一路與第二二輸入或門U6的一個(gè) 輸入端電連接，另一路經(jīng)第二延時(shí)電路U7后與第二二輸入或門U6的另一個(gè)輸入端電連接； 第二二輸入或門U6的輸出經(jīng)第二驅(qū)動(dòng)門U8后與開關(guān)管G2和開關(guān)管G3的控制端電連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于電壓型Z源逆變器的SPWM延遲控制電路，該控制電路檢測(cè)正弦波信號(hào)的極性，依據(jù)正弦波信號(hào)的極性確定三角波輸出的極性輸出，當(dāng)正弦波信號(hào)為單極性時(shí)，三角波輸出為單極性；當(dāng)正弦波信號(hào)為雙極性時(shí)，三角波輸出為雙極性；單極性時(shí)，控制電路控制電壓型Z源逆變器四個(gè)開關(guān)管的G2和G4下降沿延時(shí)；雙極性時(shí)，控制電路控制電壓型Z源逆變器四個(gè)開關(guān)管的下降沿延時(shí)，克服了簡單升壓控制方法的不足，使輸出電壓為正弦信號(hào)。同時(shí)，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)簡單，數(shù)字電路、模擬電路都能實(shí)現(xiàn)。更重要的是，本實(shí)用新型提出的控制方法對(duì)單極性調(diào)制和雙極性調(diào)制都是適用的，具有適用性廣的特點(diǎn)。
【IPC分類】H02M7-48
【公開號(hào)】CN204597802
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520076193
【發(fā)明人】趙青松, 王燕, 張 浩
【申請(qǐng)人】西安航天動(dòng)力測(cè)控技術(shù)研究所
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年2月3日