一种三桥臂拓扑电路的调制方法与流程

文档序号:29211848发布日期:2022-03-12 06:37阅读:278来源:国知局
一种三桥臂拓扑电路的调制方法与流程

1.本技术实施例涉及电学领域,尤其涉及一种三桥臂拓扑电路的调制方法。


背景技术:

2.随着科学技术的不断发展,人们对电学的研究也不断地深入,对电路的认识也不断加深。现有电路能够实现整流、逆变、光电转换、电热转换等功能,极大地方便了人们的研究和生产生活。
3.然而,现有电路在工作时,会出现系统母线电压过零点畸变,甚至可能会导致电感饱和,电容过压的问题,造成系统母线电压不稳定,不利于生产生活。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供了一种三桥臂拓扑电路的调制方法。
5.一种三桥臂拓扑电路的调制方法,包括:
6.在输入电压的每半个周期中,控制至少四只三桥臂拓扑电路的开关管处于高频状态,所述高频状态为通断频率为千赫兹级别的状态,所述三桥臂拓扑电路包括第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂,所述第一桥臂为由第一开关管和第二开关管构成的的功率因数校正桥臂,所述第二桥臂为由所述第三开关管和所述第四开关管构成的公共桥臂,所述第三桥臂为由第五开关管和第六开关管构成的逆变桥臂,三个桥臂分别并联于正母线和负母线之间,正母线和负母线之间并联母线电容,所述母线电容的正极接正母线,所述第一桥臂的中点经第一电感接所述三桥臂拓扑电路的第一输入端,所述第三桥臂的中点经第二电感接所述三桥臂拓扑电路的第一输出端,所述三桥臂拓扑电路的第二输出端经所述第二桥臂的中点接所述三桥臂拓扑电路的第二输入端;
7.通过所述三桥臂拓扑电路的开关管对所述三桥臂拓扑电路进行整流调制和逆变调制。
8.可选的,在输入电压的每半个周期中,控制至少四只三桥臂拓扑电路的开关管处于高频状态,包括:
9.在输入电压的每半个周期中,通过脉冲宽度调制法控制至少四只三桥臂拓扑电路的开关管处于高频状态。
10.可选的,在输入电压的每半个周期中,控制至少四只三桥臂拓扑电路的开关管处于高频状态,包括:
11.当所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周或负半周时,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第五开关管和所述第六开关管处于高频状态,所述第一开关管与所述第二开关管互补导通,所述第五开关管与所述第六开关管互补导通。
12.可选的,通过所述三桥臂拓扑电路的开关管对所述三桥臂拓扑电路进行整流调制和逆变调制,包括:
13.当所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第三开关管维持
关断,控制所述第四开关管维持导通:
14.控制所述第二开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第一开关管导通,向所述母线电容充电;
15.控制所述第五开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第六开关管导通,所述第二电感实现续流;
16.当所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,控制所述第三开关管维持导通,控制所述第四开关管维持关断:
17.控制所述第一开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第二开关管导通,向所述母线电容充电;
18.控制所述第六开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第五开关管导通,所述第二电感实现续流。
19.可选的,在输入电压的每半个周期中,控制至少四只三桥臂拓扑电路的开关管处于高频状态,包括:
20.当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管处于高频状态,所述第三开关管与所述第四开关管互补导通,所述第五开关管与所述第六开关管互补导通;
21.当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第五开关管和所述第六开关管处于高频状态,所述第一开关管与所述第二开关管互补导通,所述第五开关管与所述第六开关管互补导通;
22.当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管处于高频状态,所述第一开关管与所述第二开关管互补导通,所述第三开关管与所述第四开关管互补导通;
23.当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第五开关管和所述第六开关管处于高频状态,所述第一开关管与所述第二开关管互补导通,所述第五开关管与所述第六开关管互补导通。
24.可选的,通过所述三桥臂拓扑电路的开关管对所述三桥臂拓扑电路进行整流调制和逆变调制,包括:
25.当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第一开关管维持导通,控制所述第二开关管维持关断:
26.控制所述第三开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第四开关管导通,向所述母线电容充电;
27.控制所述第四开关管和所述第五开关管同时段导通,所述第二电感储能,控制所述第四开关管和所述第六开关管同时段导通,或控制所述第三开关管和所述第五开关管同时段导通,所述第二电感实现续流;
28.当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,
控制所述第三开关管维持导通,控制所述第四开关管维持关断:
29.控制所述第一开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第二开关管导通,向所述母线电容充电;
30.控制所述第六开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第五开关管导通,所述第二电感实现续流;
31.当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第五开关管维持导通,控制所述第六开关管维持关断:
32.控制所述第一开关管和所述第三开关管同时段导通,或控制所述第二开关管和所述第四开关管同时段导通,所述第一电感储能,控制所述第一开关管和所述第四开关管同时段导通,向所述母线电容充电;
33.控制所述第四开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第三开关管导通,所述第二电感实现续流;
34.当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,控制所述第三开关管维持导通,控制所述第四开关管维持关断:
35.控制所述第一开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第二开关管导通,向所述母线电容充电;
36.控制所述第六开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第五开关管导通,所述第二电感实现续流。
37.可选的,在输入电压的每半个周期中,控制至少四只三桥臂拓扑电路的开关管处于高频状态,包括:
38.当所述三桥臂拓扑电路处于输入电压的正半周或负半周时,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管均处于高频状态,所述第一开关管与第二开关管互补导通,所述第三开关管与第四开关管互补导通,所述第五开关管与第六开关管互补导通。
39.可选的,通过所述三桥臂拓扑电路的开关管对所述三桥臂拓扑电路进行整流调制和逆变调制,包括:
40.当所述三桥臂拓扑电路处于输入电压的正半周时:
41.控制所述第一开关管和所述第三开关管同时段导通,或控制所述第二开关管和所述第四开关管同时段导通,所述第一电感储能,控制所述第一开关管和所述第四开关管同时段导通,向所述母线电容充电;
42.控制所述第四开关管和所述第五开关管同时段导通,所述第二电感储能,控制所述第四开关管和所述第六开关管同时段导通,或控制所述第三开关管和所述第五开关管同时段导通,所述第二电感实现续流;
43.当所述三桥臂拓扑电路处于输入电压的负半周时:
44.控制所述第二开关管和所述第四开关管同时段导通,或控制所述第一开关管和所述第三开关管同时段导通,所述第一电感储能,控制所述第二开关管和所述第三开关管同时段导通,向所述母线电容充电;
45.控制所述第三开关管和所述第六开关管同时段导通,所述第二电感储能,控制所述第三开关管和所述第五开关管同时段导通,或控制所述第四开关管和所述第六开关管同
时段导通,所述第二电感实现续流。
46.可选的,在输入电压的每半个周期中,控制至少四只三桥臂拓扑电路的开关管处于高频状态,包括:
47.当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周或负半周时,控制所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管处于高频状态,所述第三开关管与所述第四开关管互补导通,所述第五开关管与所述第六开关管互补导通;
48.当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周或负半周时,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管处于高频状态,所述第一开关管与所述第二开关管互补导通,所述第三开关管与所述第四开关管互补导通。
49.可选的,通过所述三桥臂拓扑电路的开关管对所述三桥臂拓扑电路进行整流调制和逆变调制,包括:
50.当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第一开关管维持导通,控制所述第二开关管维持关断:
51.控制所述第三开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第四开关管导通,向所述母线电容充电;
52.控制所述第四开关管和所述第五开关管同时段导通,所述第二电感储能,控制所述第四开关管和所述第六开关管同时段导通,或控制所述第三开关管和所述第五开关管同时段导通,所述第二电感实现续流;
53.当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,所述第一开关管维持关断,所述第二开关管维持导通:
54.控制所述第四开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第三开关管导通,向所述母线电容充电;
55.控制所述第三开关管和所述第六开关管同时段导通,所述第二电感储能,控制所述第三开关管和所述第五开关管同时段导通,或控制所述第四开关管和所述第六开关管同时段导通,所述第二电感实现续流;
56.当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第五开关管维持导通,控制所述第六开关管维持关断:
57.控制所述第一开关管和所述第三开关管同时段导通,或控制所述第二开关管和所述第四开关管同时段导通,所述第一电感储能,控制所述第一开关管和所述第四开关管同时段导通,向所述母线电容充电;
58.控制所述第四开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第三开关管导通,所述第二电感实现续流;
59.当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,控制所述第五开关管维持关断,控制所述第六开关管维持导通:
60.控制所述第一开关管和所述第三开关管同时段导通,或控制所述第二开关管和所述第四开关管同时段导通,所述第一电感储能,控制所述第一开关管和所述第四开关管同时段导通,向所述母线电容充电;
61.控制所述第三开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第四开关管导通,所述第二电感实现续流。
62.从以上技术方案可以看出,本技术实施例具有以下优点:
63.通过控制三桥臂拓扑电路中至少四只开关管为高频状态,再结合对三桥臂拓扑电路中其他的开关管的控制,能够避免系统母线电压过零点畸变的问题,使得系统稳定运行,提高工作效率。
附图说明
64.图1为本技术实施例三桥臂拓扑电路示意图;
65.图2为本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法一个实施例示意图;
66.图3为本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法另一实施例示意图;
67.图4为本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法另一实施例示意图;
68.图5为本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法另一实施例示意图;
69.图6为本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法另一实施例示意图;
70.图7为本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法另一实施例示意图;
71.图8为本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法另一实施例示意图。
具体实施方式
72.本技术实施例提供了一种三桥臂拓扑电路的调制方法。
73.三桥臂拓扑电路是一种应用广泛的电路,能够实现功率因数校正和逆变功能,其优点是成本低,器件利用率高。
74.下面对三桥臂拓扑电路进行描述,请参阅图1,本技术实施例一种三桥臂拓扑电路包括:第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第一电感、第二电感、母线电容。
75.第一桥臂为由第一开关管和第二开关管构成的功率因数校正桥臂,第二桥臂为由第三开关管和第四开关管构成的公共桥臂,第三桥臂为由第五开关管和第六开关管构成的逆变桥臂,三个桥臂分别并联于正母线和负母线之间,正母线和负母线之间并联母线电容,母线电容的正极接正母线,第一桥臂的中点经第一电感接三桥臂拓扑电路的第一输入端,第三桥臂的中点经第二电感接三桥臂拓扑电路的第一输出端,三桥臂拓扑电路的第二输出端经第二桥臂的中点接三桥臂拓扑电路的第二输入端。
76.基于上述三桥臂拓扑电路,下面对本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法进行描述。
77.请参阅图2,本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法一个实施例包括:
78.201、在输入电压的每半个周期中,控制至少四只三桥臂拓扑电路的开关管处于高频状态;
79.在输入电压的每半个周期中,控制至少四只三桥臂拓扑电路的开关管处于高频状态,其中,每半个周期中,不论正周期或负周期,高频状态为通断频率为千赫兹级别的状态,即在导通关断次数每秒上千次。
80.可通过脉冲宽度调制法进行控制使得开关管处于高频状态,其中,最常用的为正弦脉冲宽度调制法。例如,获取调制波和载波,对两种波进行比较,调制波大于载波时开关
管导通,调制波小于载波时开关管关断。
81.202、通过所述三桥臂拓扑电路的开关管对所述三桥臂拓扑电路进行整流调制和逆变调制。
82.根据至少四只高频状态的开关管,对三桥臂拓扑电路进行整流调制和逆变调制。其中,高频状态的开关管可以有四个或六个或其他情况。
83.本技术实施例中,通过控制三桥臂拓扑电路中至少四只开关管为高频状态,再结合对三桥臂拓扑电路中其他的开关管的控制,能够避免系统母线电压过零点畸变的问题,使得系统稳定运行,提高工作效率。
84.请参阅图3,本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法另一实施例包括:
85.301、当所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周或负半周时,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第五开关管和所述第六开关管处于高频状态;
86.当三桥臂拓扑电路处于输入电压的正半周或负半周时,控制第一开关管、第二开关管、第五开关管和第六开关管处于高频状态。其中,第一开关管与第二开关管互补导通,第五开关管与第六开关管互补导通。
87.302、当所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第三开关管维持关断,控制所述第四开关管维持导通:
88.1)控制所述第二开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第一开关管导通,向所述母线电容充电;
89.整流调制中,第二开关管导通时,第一输入端依次经过第一电感、第二开关管、第四开关管的体二极管和第二输入端形成电流回路,第一电感储能,第一开关管导通时,第一输入端依次经过第一电感、第一开关管的体二极管、母线电容、第四开关管的体二极管和第二输入端形成电流回路,向母线电容充电。
90.2)控制所述第五开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第六开关管导通,所述第二电感实现续流;
91.逆变调制中,第五开关管导通时,母线电容依次经过第五开关管、第二电感、第一输出端、第二输出端和第四开关管形成电流回路,第二电感储能,第六开关管导通时,第二电感依次经过第一输出端、第二输出端、第四开关管和第六开关管的体二极管形成电流回路,第二电感实现续流。
92.303、当所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,控制所述第三开关管维持导通,控制所述第四开关管维持关断:
93.1)控制所述第一开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第二开关管导通,向所述母线电容充电;
94.整流调制中,第一开关管导通时,第二输入端依次经过第三开关管的体二极管、第一开关管、第一电感和第一输入端形成电流回路,第一电感储能,第二开关管导通时,第二输入端依次经过第三开关管的体二极管、母线电容、第二开关管的体二极管、第一电感和第一输入端形成电流回路,向母线电容充电。
95.2)控制所述第六开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第五开关管导通,所述第二电感实现续流。
96.逆变调制中,第六开关管导通时,母线电容依次经过第三开关管、第二输出端、第
一输出端、第二电感和第六开关管形成电流回路,第二电感储能,第五开关管导通时,第二电感依次经过第五开关管的体二极管、第三开关管、第二输出端和第一输出端形成电流回路,第二电感实现续流。
97.本实施例中,第三开关管和第四开关管半周期关断,半周期维持导通。通过控制三桥臂拓扑电路中至少四只开关管为高频状态,再结合对三桥臂拓扑电路中其他的开关管的控制,既有器件利用率高,通过公共桥臂的电流小的特点,又能够抑制输入谐波和输出谐波,避免系统母线电压过零点畸变的问题,使得系统稳定运行,提高工作效率。
98.请参阅图4,本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法另一实施例包括:
99.401、当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管处于高频状态;
100.当输入电压大于输出电压且三桥臂拓扑电路处于输入电压的正半周时,控制第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管处于高频状态。其中,第三开关管与第四开关管互补导通,第五开关管与第六开关管互补导通。
101.402、当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第五开关管和所述第六开关管处于高频状态;
102.当输入电压大于输出电压且三桥臂拓扑电路处于输入电压的负半周时,控制第一开关管、第二开关管、第五开关管和第六开关管处于高频状态,其中,第一开关管与第二开关管互补导通,第五开关管与第六开关管互补导通。
103.403、当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第一开关管维持导通,控制所述第二开关管维持关断:
104.1)控制所述第三开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第四开关管导通,向所述母线电容充电;
105.整流调制中,第三开关管导通时,第一输入端依次经过第一电感、第一开关管的体二极管、第三开关管和第二输入端形成电流回路,第一电感储能,第四开关管导通时,第一输入端依次经过第一电感、第一开关管的体二极管、母线电容、第四开关管的体二极管和第二输入端形成电流回路,向母线电容充电;
106.2)控制所述第四开关管和所述第五开关管同时段导通,所述第二电感储能,控制所述第四开关管和所述第六开关管同时段导通,或控制所述第三开关管和所述第五开关管同时段导通,所述第二电感实现续流;
107.逆变调制中,第四开关管和第五开关管同时段导通时,母线电容依次经过第五开关管、第二电感、第一输出端、第二输出端和第四开关管形成电流回路,第二电感储能,第四开关管和第六开关管同时段导通时,第二电感依次经过第一输出端、第二输出端、第四开关管和第六开关管的体二极管形成电流回路,第二电感实现续流。或者,第三开关管和第五开关管同时段导通时,第二电感依次经过第一输出端、第二输出端、第三开关管的体二极管和第五开关管形成电流回路,第二电感也能实现续流。
108.404、当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,控制所述第三开关管维持导通,控制所述第四开关管维持关断:
109.1)控制所述第一开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第二开关管导通,向所述母线电容充电;
110.整流调制中,第一开关管导通时,第二输入端依次经过第三开关管的体二极管、第一开关管、第一电感和第一输入端形成电流回路,第一电感储能,第二开关管导通时,第二输入端依次经过第三开关管的体二极管、母线电容、第二开关管的体二极管、第一电感和第一输入端形成电流回路,向母线电容充电;
111.2)控制所述第六开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第五开关管导通,所述第二电感实现续流。
112.逆变调制中,第六开关管导通时,母线电容依次经过第三开关管、第二输出端、第一输出端、第二电感和第六开关管形成电流回路,第二电感储能,第五开关管导通时,第二电感依次经过第五开关管的体二极管、第三开关管、第二输出端和第一输出端形成电流回路,第二电感实现续流。
113.本实施例中,第三开关管半周期处于高频状态,半周期维持导通,第四开关管半周期处于高频状态,半周期维持关断。通过控制三桥臂拓扑电路中至少四只开关管为高频状态,再结合对三桥臂拓扑电路中其他的开关管的控制,既有器件利用率高,通过公共桥臂的电流小的特点,又能够抑制输入谐波和输出谐波,避免系统母线电压过零点畸变,使得系统稳定运行,提高工作效率。请参阅图5,本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法另一实施例包括:
114.501、当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管处于高频状态;
115.当输入电压小于输出电压且三桥臂拓扑电路处于输入电压的正半周时,控制第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管处于高频状态,其中第一开关管与第二开关管互补导通,第三开关管与第四开关管互补导通。
116.502、当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第五开关管和所述第六开关管处于高频状态;
117.当输入电压小于输出电压且三桥臂拓扑电路处于输入电压的负半周时,控制第一开关管、第二开关管、第五开关管和第六开关管处于高频状态,其中第一开关管与第二开关管互补导通,第五开关管与第六开关管互补导通。
118.503、当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第五开关管维持导通,控制所述第六开关管维持关断:
119.1)控制所述第一开关管和所述第三开关管同时段导通,或控制所述第二开关管和所述第四开关管同时段导通,所述第一电感储能,控制所述第一开关管和所述第四开关管同时段导通,向所述母线电容充电;
120.整流调制中,第一开关管和第三开关管同时段导通时,第一输入端依次经过第一电感、第一开关管的体二极管、第三开关管和第二输入端形成电流回路,第一电感储能,或者,第二开关管和第四开关管同时段导通时,第一输入端依次经过第一电感、第二开关管、第四开关管的体二极管和第二输入端形成电流回路,第一电感也能够储能。第一开关管和
第四开关管同时段导通时,第一输入端依次经过第一电感、第一开关管的体二极管、母线电容、第四开关管的体二极管和第二输入端形成电流回路,向母线电容充电;
121.2)控制所述第四开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第三开关管导通,所述第二电感实现续流;
122.逆变调制中,第四开关管导通时,母线电容依次经过第五开关管、第二电感、第一输出端、第二输出端和第四开关管形成电流回路,第二电感储能,第三开关管导通时,第二电感依次经过第一输出端、第二输出端、第三开关管的体二极管和第五开关管形成电流回路,第二电感实现续流。
123.504、当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,控制所述第三开关管维持导通,控制所述第四开关管维持关断:
124.1)控制所述第一开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第二开关管导通,向所述母线电容充电;
125.整流调制中,第一开关管导通时,第二输入端依次经过第三开关管的体二极管、第一开关管、第一电感和第一输入端形成电流回路,第一电感储能,第二开关管导通时,第二输入端依次经过第三开关管的体二极管、母线电容、第二开关管的体二极管、第一电感和第一输入端形成电流回路,向母线电容充电;
126.2)控制所述第六开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第五开关管导通,所述第二电感实现续流。
127.逆变调制中,第六开关管导通时,母线电容依次经过第三开关管、第二输出端、第一输出端、第二电感和第六开关管形成电流回路,第二电感储能,第五开关管导通时,第二电感依次经过第五开关管的体二极管、第三开关管、第二输出端和第一输出端形成电流回路,第二电感实现续流。
128.本实施例中,第三开关管半周期处于高频状态,半周期维持导通,第四开关管半周期处于高频状态,半周期维持关断。通过控制三桥臂拓扑电路中至少四只开关管为高频状态,再结合对三桥臂拓扑电路中其他的开关管的控制,既有器件利用率高,通过公共桥臂的电流小的特点,又能够抑制输入谐波和输出谐波,避免系统母线电压过零点畸变,使得系统稳定运行,提高工作效率。请参阅图6,本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法另一实施例包括:
129.601、当所述三桥臂拓扑电路处于输入电压的正半周或负半周时,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管均处于高频状态;
130.当三桥臂拓扑电路处于输入电压的正半周或负半周时,控制第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管均处于高频状态,其中,第一开关管与第二开关管互补导通,所述第三开关管与第四开关管互补导通,所述第五开关管与第六开关管互补导通。
131.602、当所述三桥臂拓扑电路处于输入电压的正半周时:
132.1)控制所述第一开关管和所述第三开关管同时段导通,或控制所述第二开关管和所述第四开关管同时段导通,所述第一电感储能,控制所述第一开关管和所述第四开关管同时段导通,向所述母线电容充电;
133.整流调制中,第一开关管和第三开关管同时段导通时,第一输入端依次经过第一电感、第一开关管的体二极管、第三开关管和第二输入端形成电流回路,第一电感储能,或者,第二开关管和第四开关管同时段导通时,第一输入端依次经过第一电感、第二开关管、第四开关管的体二极管和第二输入端形成电流回路,第一电感也能够储能。第一开关管和第四开关管同时段导通时,第一输入端依次经过第一电感、第一开关管的体二极管、母线电容、第四开关管的体二极管和第二输入端形成电流回路,向母线电容充电;
134.2)控制所述第四开关管和所述第五开关管同时段导通,所述第二电感储能,控制所述第四开关管和所述第六开关管同时段导通,或控制所述第三开关管和所述第五开关管同时段导通,所述第二电感实现续流;
135.逆变调制中,第四开关管和第五开关管同时段导通时,母线电容依次经过第五开关管、第二电感、第一输出端、第二输出端和第四开关管形成电流回路,第二电感储能,第四开关管和第六开关管同时段导通时,第二电感依次经过第一输出端、第二输出端、第四开关管和第六开关管的体二极管形成电流回路,第二电感实现续流,或者,第三开关管和第五开关管同时段导通时,第二电感依次经过第一输出端、第二输出端、第三开关管的体二极管和第五开关管形成电流回路,第二电感也能实现续流。
136.603、当所述三桥臂拓扑电路处于输入电压的负半周时:
137.1)控制所述第二开关管和所述第四开关管同时段导通,或控制所述第一开关管和所述第三开关管同时段导通,所述第一电感储能,控制所述第二开关管和所述第三开关管同时段导通,向所述母线电容充电;
138.整流调制中,第二开关管和第四开关管同时段导通时,第二输入端依次经过第四开关管、第二开关管的体二极管、第一电感和第一输入端形成电流回路,第一电感储能,或者,第一开关管和第三开关管同时段导通时,第二输入端依次经过第三开关管的体二极管、第一开关管、第一电感和第一输入端形成电流回路,第一电感也能够储能。第二开关管和第三开关管同时段导通时,第二输入端依次经过第三开关管的体二极管、母线电容、第二开关管的体二极管、第一电感和第一输入端形成电流回路,向母线电容充电;
139.2)控制所述第三开关管和所述第六开关管同时段导通,所述第二电感储能,控制所述第三开关管和所述第五开关管同时段导通,或控制所述第四开关管和所述第六开关管同时段导通,所述第二电感实现续流。
140.逆变调制中,第三开关管和第六开关管同时段导通时,母线电容依次经过第三开关管、第二输出端、第一输出端、第二电感和第六开关管形成电流回路,第二电感储能,第三开关管和第五开关管同时段导通时,第二电感依次经过第五开关管的体二极管、第三开关管、第二输出端和第一输出端形成电流回路,第二电感实现续流,或者,第四开关管和第六开关管同时段导通时,第二电感依次经过第六开关管、第四开关管的体二极管、第二输出端和第一输出端形成电流回路,第二电感也能实现续流。
141.本实施例中,不论正半周期或负半周期,六只开关管均为高频状态。通过控制三桥臂拓扑电路中六只高频状态的开关管,能够抑制输入谐波和输出谐波,避免系统母线电压过零点畸变的问题,使得系统稳定运行,提高工作效率。
142.请参阅图7,本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法另一实施例包括:
143.701、当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半
周或负半周时,控制所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管和所述第六开关管处于高频状态;
144.当输入电压大于输出电压且三桥臂拓扑电路处于输入电压的正半周或负半周时,控制第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管处于高频状态。其中,第三开关管与所述第四开关管互补导通,所述第五开关管与所述第六开关管互补导通。
145.702、当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第一开关管维持导通,控制所述第二开关管维持关断:
146.1)控制所述第三开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第四开关管导通,向所述母线电容充电;
147.整流调制中,第三开关管导通时,第一输入端依次经过第一电感、第一开关管的体二极管、第三开关管和第二输入端形成电流回路,第一电感储能,第四开关管导通时,第一输入端依次经过第一电感、第一开关管的体二极管、母线电容、第四开关管的体二极管和第二输入端形成电流回路,向母线电容充电;
148.2)控制所述第四开关管和所述第五开关管同时段导通,所述第二电感储能,控制所述第四开关管和所述第六开关管同时段导通,或控制所述第三开关管和所述第五开关管同时段导通,所述第二电感实现续流;
149.逆变调制中,第四开关管和第五开关管同时段导通时,母线电容依次经过第五开关管、第二电感、第一输出端、第二输出端和第四开关管形成电流回路,第二电感储能,第四开关管和第六开关管同时段导通时,第二电感依次经过第一输出端、第二输出端、第四开关管和第六开关管的体二极管形成电流回路,第二电感实现续流,或者,第三开关管和第五开关管同时段导通时,第二电感依次经过第一输出端、第二输出端、第三开关管的体二极管和第五开关管形成电流回路,第二电感也能实现续流。
150.703、当输入电压大于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,控制所述第一开关管维持关断,控制所述第二开关管维持导通:
151.1)控制所述第四开关管导通,所述第一电感储能,控制所述第三开关管导通,向所述母线电容充电;
152.整流调制中,第四开关管导通时,第二输入端依次经过第四开关管、第二开关管的体二极管、第一电感和第一输入端形成电流回路,第一电感储能,第三开关管导通时,第二输入端依次经过第三开关管的体二极管、母线电容、第二开关管的体二极管、第一电感和第一输入端形成电流回路,向母线电容充电;
153.2)控制所述第三开关管和所述第六开关管同时段导通,所述第二电感储能,控制所述第三开关管和所述第五开关管同时段导通,或控制所述第四开关管和所述第六开关管同时段导通,所述第二电感实现续流;
154.逆变调制中,第三开关管和第六开关管同时段导通时,母线电容依次经过第三开关管、第二输出端、第一输出端、第二电感和第六开关管形成电流回路,第二电感储能,第三开关管和第五开关管同时段导通时,第二电感依次经过第五开关管的体二极管、第三开关管、第二输出端和第一输出端形成电流回路,第二电感实现续流,或者,第四开关管和第六开关管同时段导通时,第二电感依次经过第六开关管、第四开关管的体二极管、第二输出端和第一输出端形成电流回路,第二电感也能实现续流。
155.本实施例中,第三开关管和第四开关管均处于高频状态。通过控制三桥臂拓扑电路中至少四只开关管为高频状态,再结合对三桥臂拓扑电路中其他的开关管的控制,既有器件利用率高,通过公共桥臂的电流小的特点,又能够抑制输入谐波和输出谐波,避免系统母线电压过零点畸变,使得系统稳定运行,提高工作效率。
156.请参阅图8,本技术实施例三桥臂拓扑电路调制方法另一实施例包括:
157.801、当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周或负半周时,控制所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管处于高频状态;
158.当输入电压小于输出电压且三桥臂拓扑电路处于输入电压的正半周或负半周时,控制第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管处于高频状态。其中,第一开关管与所述第二开关管互补导通,所述第三开关管与所述第四开关管互补导通。
159.802、当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的正半周时,控制所述第五开关管维持导通,控制所述第六开关管维持关断:
160.1)控制所述第一开关管和所述第三开关管同时段导通,或控制所述第二开关管和所述第四开关管同时段导通,所述第一电感储能,控制所述第一开关管和所述第四开关管同时段导通,向所述母线电容充电;
161.整流调制中,第一开关管和第三开关管同时段导通时,第一输入端依次经过第一电感、第一开关管的体二极管、第三开关管和第二输入端形成电流回路,第一电感储能,或者,第二开关管和第四开关管同时段导通时,第一输入端依次经过第一电感、第二开关管、第四开关管的体二极管和第二输入端形成电流回路,第一电感也能够储能。第一开关管和第四开关管同时段导通时,第一输入端依次经过第一电感、第一开关管的体二极管、母线电容、第四开关管的体二极管和第二输入端形成电流回路,向母线电容充电;
162.2)控制所述第四开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第三开关管导通,所述第二电感实现续流;
163.逆变调制中,第四开关管导通时,母线电容依次经过第五开关管、第二电感、第一输出端、第二输出端和第四开关管形成电流回路,第二电感储能,第三开关管导通时,第二电感依次经过第一输出端、第二输出端、第三开关管的体二极管和第五开关管形成电流回路,第二电感实现续流。
164.803、当输入电压小于输出电压且所述三桥臂拓扑电路处于所述输入电压的负半周时,控制所述第五开关管维持关断,控制所述第六开关管维持导通:
165.1)控制所述第一开关管和所述第三开关管同时段导通,或控制所述第二开关管和所述第四开关管同时段导通,所述第一电感储能,控制所述第一开关管和所述第四开关管同时段导通,向所述母线电容充电;
166.整流调制中,第一开关管和第三开关管同时段导通时,第一输入端依次经过第一电感、第一开关管的体二极管、第三开关管和第二输入端形成电流回路,第一电感储能,或者,第二开关管和第四开关管同时段导通时,第二输入端依次经过第四开关管、第二开关管的体二极管、第一电感和第一输入端形成电流回路,第一电感也能够储能。第一开关管和第四开关管同时段导通时,第一输入端依次经过第一电感、第一开关管的体二极管、母线电容、第四开关管的体二极管和第二输入端形成电流回路,向母线电容充电;
167.2)控制所述第三开关管导通,所述第二电感储能,控制所述第四开关管导通,所述第二电感实现续流。
168.逆变调制中,第三开关管导通时,母线电容依次经过第三开关管、第二输出端、第一输出端、第二电感和第六开关管形成电流回路,第二电感储能,第四开关管导通时,第二电感依次经过第六开关管、第四开关管的体二极管、第二输出端和第一输出端形成电流回路,第二电感实现续流。
169.本实施例中,第三开关管和第四开关管均处于高频状态。通过控制三桥臂拓扑电路中至少四只开关管为高频状态,再结合对三桥臂拓扑电路中其他的开关管的控制,既有器件利用率高,通过公共桥臂的电流小的特点,又能够抑制输入谐波和输出谐波,避免系统母线电压过零点畸变,使得系统稳定运行,提高工作效率。
170.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述电路的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
171.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的电路和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的实施例仅仅是示意性的,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。
172.以上是本发明的较佳实施例,凡依本发明技术方案所作的改变,所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时,均属于本发明的保护范围。
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