一种消除三电平开关死区影响的开关驱动方法-有附图-发明(修订)(DOC)

1、1说 明 书 摘 要本发明涉及一种消除 中点箝位式三电平拓扑 幵关死区影响的幵关驱动方法，三 电平拓扑的每相桥臂包括四个幵关管，所述幵关驱动方法包括以下步骤：1 1）检测每相的当前电流方向；2 2）分别判断各相电流方向是否为设定的正向，若是，则执 行步骤3 3），若否，则执行步骤 4 4）； 3 3）将对应相的第三、第四个幵关管提前关断、 延时幵通；4 4）将对应相的第一、第二个幵关管提前关断、延时幵通。与现有技术 相比，本发明具有控制精度高、有效节省 处理器计算资源 等优点。1摘 要 附 图ia0状态_1nS111丄H-_开关S2开关开关开关S4S31 11 1 1 1实际输出电压；! !1

2、 1：( (1 1 00 的时候，无论桥臂为1,0,-11,0,-1 中的哪一种状态，幵关管S3, ,S4都不流过电流，也就是说无论给什么样的驱动信号S3, ,S4都处于关断状态， 都不影响输出电压， 在电流方向能准确测得的情况下我们 可以在ia00 时令S3, ,S4处于关断状态，而S-S2按照理想的幵关时刻来幵通和关断， 这样就消除死区时间对输出电压波形引起的影响。当电流为负的时候三种幵关状态下电流流通回路如图4 4 所示，当ia000 时令S-S2处于关断状态，而S3, ,S4按照理想的幵关时刻来幵通和关断，这样就消除死区时间对输出电压波形引起的影响。由三电平拓扑的调制方法可知每个幵关周

3、期内每个桥臂只能在相邻的状态之 间切换，如图 5 5 所示为不同情况下理想的驱动信号和加了死区的驱动信号对死区的 影响，实际输出电压UAN与理想电压UAN。相比有一个误差电压，令这个电压为：U AN，则 : :U UAN可以表示如下：4-Ud-T fUc,d(ca0)Ip WMTdTPWM上式中Td=tdtn -toff,td为死区时间，ton为 IGBTIGBT 的幵通延时，toff为 IGBTIGBT 的关断延时；fc=1/ TpwM载波频率，TpwM为载波周期。通过上述的分析可以知道加入死区后的实际输出电压可以表示为:UAN -UANO *L UAN由上述分析可得： 死区引起的输出电压偏

4、差和流经该桥臂的电流方向和死区时 间有关系，所以电流方向的精确检测很关键，如果电流方向检测是错误的那么死区补偿会适得其反。根据上述分析可知在确定电流方向的情况系可以让没有电流流过 的幵关管一直关断，但是这样就要求必须准确的检测每一相电流的方向，在电流过零点由于传感器的误差会导致电流方向检测会在正负来回跳动影响死区补偿，所以在此我们不是让没有电流流过的管子一直关断而是提前一个死区时间幵通、延迟一个死区时间关断，这样即使在电流方向检测不准确的时候不至于有太大的输出电压 误差，具体的波形图如图 6 6 所示。由于桥臂电路存在对称性在此就不具体分析N-O-NN-O-N 情况下的波形图了，下面分析优化后

5、的驱动信号对输出电压的影响：由上述的分析我们可以知道，实际输出电压UAN与理想电压UANO相比有一个误差电压，令这个电压为厶UAN，则在新型死去策略下厶UAN可以表示如下:I *TdUdc=TdfcUdc,(iaA0)TPWM心UAN才 ”严Udc=TdfcUdc,(ia00 的时候S3, ,S4提前关断延时幵通，当ia000 的时候S7, ,S8提前关断延时幵通，当ib000 的时候 提前关断延时幵通，当ic0C2DS31z2-:DJ1 3-s”41D41F-(3c3c)3S-1! !1 1- 关八曰-一一W理想输出电压11i111IUUde实际输出电压1|!Ude1inTI汁Iff1 11 1T11i:关理想输出电压U Ude实际输出电压U Ude-ton(6b(6b)状态P状态ia0O开S1S2S3S4理想输岀电压ia0 实际输岀电压；T=ifia：0 实际输出电压；totd关开S2关开S3关开理想