用于电压型z源逆变器的spwm延迟控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电压型Z源逆变器，特别是一种用于电压型Z源逆变器的SPWM延 迟控制电路。
【背景技术】
[0002] 2003 年，房正鹏在文献（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源逆变器的概念，它引入了一个包含电感Ll、L2和电容器 Cl、C2接成X形的二端口网络，以提供一个阻抗网络，将主变换器电路与电源耦合在一起。 使其克服了传统逆变器的不足，可实现：1)升降压功能；2)同一逆变桥臂的上下开关管同 时导通；3)不需要死区时间，不会导致波形的畸变。
[0003] 附图1为现有单相电压型Z源逆变器的一般拓扑结构。在图中，单相电压型Z源逆 变器具有5个允许的开关状态，而不像传统的单相电压型逆变器只有4个，它还有一个额外 的零电压状态（或矢量）：当负载端被短路，通过任意一桥臂的上面和下面器件同时导通， 或所有两桥臂导通。在传统的电压源逆变器中这个零电压状态（或矢量）是禁止的，因为 它将导致直通。我们称这个第三种零电压状态（或矢量）为直通零电压状态（或矢量）。 Z源网络使直通零电压状态（或矢量）成为可能，恰恰是这个直通零电压状态为逆变器提 供了独特的升/降压特性。这使Z源逆变器的SPWM调制与传统逆变器的SPWM调制有所不 同，需在其中加入直通零电压状态。
[0004] 已知的常规的控制方法是文献中提出的三相电压型Z源逆变器的简单升压控制 方法，这对与单相效果是相同的。它是在传统的SPWM调制中，采用一个等于或大于正弦参 考电压峰值的直流电压来控制直通占空比。Z源逆变器保持2个有效状态不变，和传统的正 弦PWM调制一样。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是提供一种用于电压型Z源逆变器的SPWM延迟控制电路，以便 能抑制Z源逆变器输出交流电压波形畸变。
[0006] 本实用新型的目的是这样实现的，一种用于电压型Z源逆变器的SPWM延迟控制电 路，包括：电压型Z源逆变器，控制电压型Z源逆变器工作的控制电路，电压型Z源逆变器包 括直流电压源、Z源逆变器、Z源逆变器输出控制单元；Z源逆变器的输入端与直流电压源 电连接；Z源逆变器的输出端与Z源逆变器输出控制单元电连接，其特征是：控制电路包括： 一种三角波输出的参考信号，一种正弦波信号输出的载波信号；三角波输出的参考信号和 正弦波信号输出的载波信号分别与电压比较器U1的负极和正极端电连接，电压比较器输 出分两支路，一路支路用于控制Z源逆变器输出控制单元的开关管G1和开关管G4,另一路 支路用于控制Z源逆变器输出控制单元的开关管G2和开关管G3 ;所述的用于控制Z源逆 变器输出控制单元的开关管G1和开关管G4的支路包括一个第一二输入或门U2, 一个第一 延时电路U3、一个驱动门U4,电压比较器U1的输出形成两路，一路直接与二输入或门U2的 一个输入端电连接，另一路经所述的第一延时电路U3后与二输入或门U2的另一个输入端 电连接，二输入或门U2的输出经第一驱动门U4后加载在开关管G1和开关管G4的控制端； 所述用于控制Z源逆变器输出控制单元的开关管G2和开关管G3支路首先经反相器U5后 分两路，一路与第二二输入或门U6的一个输入端电连接，另一路经第二延时电路U7后与第 二二输入或门U6的另一个输入端电连接；第二二输入或门U6的输出经第二驱动门U8后与 开关管G2和开关管G3的控制端电连接。
[0007] 所述载波信号为lOKHz的三角波，参考信号为50Hz的正弦信号。
[0008] 所述的延时电路最大延时时间T_满足方程
【主权项】
1.用于电压型Z源逆变器的SPWM延迟控制电路，包括：电压型Z源逆变器，控制电压 型Z源逆变器工作的控制电路，电压型Z源逆变器包括直流电压源、Z源逆变器、Z源逆变器 输出控制单元；Z源逆变器的输入端与直流电压源电连接；Z源逆变器的输出端与Z源逆变 器输出控制单元电连接，其特征是：控制电路包括：一种三角波输出的参考信号，一种正弦 波信号输出的载波信号；三角波输出的参考信号和正弦波信号输出的载波信号分别与电压 比较器Ul的负极和正极端电连接，电压比较器输出分两支路，一路支路用于控制Z源逆变 器输出控制单元的开关管Gl和开关管G4,另一路支路用于控制Z源逆变器输出控制单元 的开关管G2和开关管G3 ;所述的用于控制Z源逆变器输出控制单元的开关管Gl和开关管 G4的支路包括一个第一二输入或门U2, 一个第一延时电路U3、一个驱动门U4,电压比较器 Ul的输出形成两路，一路直接与二输入或门U2的一个输入端电连接，另一路经所述的第一 延时电路U3后与二输入或门U2的另一个输入端电连接，二输入或门U2的输出经第一驱动 门U4后加载在开关管Gl和开关管G4的控制端；所述用于控制Z源逆变器输出控制单元的 开关管G2和开关管G3支路首先经反相器U5后分两路，一路与第二二输入或门U6的一个 输入端电连接，另一路经第二延时电路U7后与第二二输入或门U6的另一个输入端电连接； 第二二输入或门U6的输出经第二驱动门U8后与开关管G2和开关管G3的控制端电连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于电压型Z源逆变器的SPWM延迟控制电路，该控制电路检测正弦波信号的极性，依据正弦波信号的极性确定三角波输出的极性输出，当正弦波信号为单极性时，三角波输出为单极性；当正弦波信号为双极性时，三角波输出为双极性；单极性时，控制电路控制电压型Z源逆变器四个开关管的G2和G4下降沿延时；双极性时，控制电路控制电压型Z源逆变器四个开关管的下降沿延时，克服了简单升压控制方法的不足，使输出电压为正弦信号。同时，本实用新型实现简单，数字电路、模拟电路都能实现。更重要的是，本实用新型提出的控制方法对单极性调制和双极性调制都是适用的，具有适用性广的特点。
【IPC分类】H02M7-48
【公开号】CN204597802
【申请号】CN201520076193
【发明人】赵青松, 王燕, 张 浩
【申请人】西安航天动力测控技术研究所
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年2月3日