一種二極管箝位級(jí)聯(lián)拓?fù)湓谥彬?qū)風(fēng)電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

2 控制原理 
    消諧波SPWM可以直接用于二極管箝位型、電容箝位型多電平電路，也適用于其他類型的多電平結(jié)構(gòu)，載波相移SPWM一般用在級(jí)聯(lián)H橋型、電容箝位型多電平電路。本文針對(duì)圖1的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用消諧波SPWM和載波相移SPWM相結(jié)合的調(diào)制方法，能夠較好地應(yīng)用在二極管箝位五電平級(jí)聯(lián)H橋電路中。
    圖2是所采用的載波調(diào)制原理圖，其中圖2(a)是a相二極管箝位功率單元級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)圖，圖2(b)是載波調(diào)制方法原理圖，以a相為例進(jìn)行說(shuō)明。圖2(a)中，二極管箝位五電平H橋功率單元1和單元4級(jí)聯(lián)構(gòu)成a相輸出，假設(shè)圖2(a)中功率單元1的兩個(gè)三電平橋臂自左而右分別為橋臂1和橋臂2，功率單元4的兩個(gè)三電平橋臂自左而右分別為橋臂3和橋臂4，對(duì)應(yīng)圖2(b)中，載波uc1、uc2和uc3、uc4分別為橋臂1和橋臂2使用的載波，載波uc5、uc6和uc7、uc8分別為橋臂3和橋臂4使用的載波，ua為a相正弦參考波。載波uc1、ucz和uc3、uc4，uc5、uc6和uc7、uc8為幅值、相位完全一樣但位置不同的三角載波，對(duì)應(yīng)功率單元中的每個(gè)橋臂，采用的是消諧波SPWM方法，橋臂1、2、3、4之間是載波相移SPWM方法，假設(shè)橋臂1的載波相位為0°，則橋臂2的載波相位為180°，橋臂3的載波相位為90°，橋臂4的載波相位為270°，因此圖2所示的載波調(diào)制方法是消諧波SPWM和載波相移SPWM的結(jié)合。以功率單元1為例說(shuō)明，橋臂1的4個(gè)功率器件，S1和S3的驅(qū)動(dòng)互補(bǔ)，S2和S4的驅(qū)動(dòng)互補(bǔ)，ua與載波uc1進(jìn)行比較作為S1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)ua>uc1時(shí)驅(qū)動(dòng)為正，否則為負(fù)，同樣ua與uc2比較作為S2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；橋臂2的4個(gè)功率器件，S5和S7的驅(qū)動(dòng)互補(bǔ)，S6和S8的驅(qū)動(dòng)互補(bǔ)，ua與載波uc3進(jìn)行比較作為S8的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)ua>uc3時(shí)驅(qū)動(dòng)為正，否則為負(fù)，同樣ua與uc4比較作為S7的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。同樣道理可以得到功率單元4的驅(qū)動(dòng)波形。分別以三相正弦波作為調(diào)制波，即可得到三相二極管級(jí)聯(lián)逆變器所有功率器件的驅(qū)動(dòng)波形。