= 1獻(xiàn) + ?凡^ 對前i個(gè)變頻三角載波周期進(jìn)行累加，用于在下一次進(jìn)入中斷服務(wù)子程序后，將2^時(shí)刻的 匕,)代入公式Γ斯奶=1/卜4/: + 丨，計(jì)算該中斷周期初始時(shí)刻處的變頻三角載波 峰值TBPRD，將(6,時(shí)刻的以j代入公式(_'Λ辦Vi = Af X以/災(zāi)/.) X〇(7;,)，計(jì)算該中斷周期初始 時(shí)刻處的數(shù)字調(diào)制波瞬時(shí)值CMPA，并執(zhí)行步驟(5);
[0060] (5)為了防止7Γ累加過大后溢出及保證一個(gè)數(shù)字調(diào)制波周期完整的計(jì)算，在每次 進(jìn)入中斷周期后，將前i個(gè)變頻三角載波周期累加值IV與數(shù)字調(diào)制波周期l/f^AXHT 2進(jìn) 行比較Akl/fi時(shí)執(zhí)行步驟(3)，〇1瓜時(shí)1清零，然后執(zhí)行步驟(3)。
[0061] 如表一，為應(yīng)用不同載波頻率調(diào)制技術(shù)下輸出電流信號頻譜分布特性?？梢钥闯?， 應(yīng)用載波頻率調(diào)制技術(shù)時(shí)輸出電流的諧波峰值明顯低于無載波頻率調(diào)制，而各載波頻率調(diào) 制技術(shù)的不同之處在于對輸出諧波峰值的抑制效果。采用0PWM調(diào)制效果最佳，混沌調(diào)制 (RPWM)次之，載波頻率雙重調(diào)制(MCFT)、周期正弦信號調(diào)制(SIN)相對較差。
[0062] 如表二，為應(yīng)用不同調(diào)制參數(shù)1!8下輸出電流信號頻譜分布特性。可以看出采用相 同載波頻率調(diào)制技術(shù)時(shí)，調(diào)制參數(shù)n s= 100，0輸出電流信號更接近理想信號。
[0063]如表三，為應(yīng)用不同載波頻率調(diào)制技術(shù)下輸出電流信號的THD對比表。可以看出， 理想輸出信號THD為87.38%，0PWM技術(shù)輸出信號THD為87.63%，0PWM技術(shù)更接近理想信號。 [0064]與傳統(tǒng)PWM和其他載波頻率調(diào)制技術(shù)比較，0PWM逆變器從頻譜角度考慮，根據(jù)需求 的譜分布定量設(shè)計(jì)功率器件開關(guān)頻率，減少逆變器輸出的電流諧波、改善輸出電流THD、使 輸出電流信號更接近于理想信號。
[0065]表一:不同載波頻率調(diào)制技術(shù)下輸出電流信號的各次諧波譜分布對比表 [C
[0067 ]表二:0PWM在不同調(diào)制參數(shù)下輸出電流信號的各次諧波譜分布對比表 [C
[0069] 表二：不同栽波頗率調(diào)制桔術(shù)下輸出電流信號的THD對比表
[0070]
[0071]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種逆變器開關(guān)信號變頻調(diào)制方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 設(shè)置首次定時(shí)中斷時(shí)間to;采集逆變器負(fù)載電流信號，將此電流信號iRL(t)進(jìn)行歸 一化處理后，作為調(diào)制變頻三角載波瞬時(shí)頻率值的調(diào)制信號V m(t); (2) 在中斷周期內(nèi)，根據(jù)調(diào)制信號￥"(〖)及公式(1)計(jì)算得到變頻三角載波在每一個(gè)頻率 值處的峰值TBPRD，據(jù)此產(chǎn)生變頻三角載波;根據(jù)模擬調(diào)制波U(t)及公式(2)計(jì)算得到數(shù)字 調(diào)制波在變頻三角載波每一個(gè)頻率值處的對應(yīng)瞬時(shí)值CMPA，據(jù)此產(chǎn)生數(shù)字調(diào)制波;根據(jù)公 式(3)、（4)和（5)對變頻三角載波經(jīng)過的時(shí)間進(jìn)行累加得到變頻三角載波時(shí)間累加值7；+， 用于計(jì)算下一次進(jìn)入中斷周期時(shí)刻處的變頻三角載波峰值TBPRD和數(shù)字調(diào)制波瞬時(shí)值 CMPA ；Ti+是前i個(gè)變頻三角載波周期累加值，Ti是第i個(gè)變頻三角載波的周期。匕為調(diào)制 信號Vm (t)在I：二時(shí)刻的瞬時(shí)值，調(diào)制信號Vm (t)由輸出電流采集電路采集到的輸出電流i R L (t)歸一化得到；j為模擬調(diào)制波U(t)在C1時(shí)刻的瞬時(shí)值，模擬調(diào)制波U(t)由所需的 逆變器輸出電壓信號歸一化得到，是周期、頻率、幅值固定的模擬調(diào)制波； 其中 fs = 5000;ns = kfs，ke{0.1，0.2,0.3,0.4}，ti = l/(1.5X108)，M=l; (3) 將數(shù)字調(diào)制波與變頻三角載波電壓值比較產(chǎn)生第一開關(guān)控制信號OPWMl;將數(shù)字調(diào) 制波取反后與變頻三角載波電壓值比較產(chǎn)生第二開關(guān)控制信號0PWM3; (4) 將第一開關(guān)控制信號OP麗1、第二開關(guān)控制信號OP麗3、第一脈沖信號OP麗2和第二 脈沖信號0PWM4輸入到逆變器驅(qū)動(dòng)電路，使得驅(qū)動(dòng)電路輸出4路控制信號，控制H橋4個(gè)開關(guān) 管的導(dǎo)通與關(guān)斷，在第一開關(guān)控制信號OPWMl信號為脈沖信號時(shí)間段、第二脈沖信號0PWM4 信號為高電平時(shí)，在逆變器負(fù)載兩端得到正向電流輸出電流信號；在第二開關(guān)控制信號 0PWM3信號為脈沖信號時(shí)間段、第一脈沖信號0PWM2信號為高電平時(shí)，在逆變器負(fù)載兩端得 到反向電流輸出電流信號； (5) 在下一中斷周期內(nèi)，重復(fù)步驟(2)~（4);以此類推，在逆變器負(fù)載兩端交替得到正 向電流輸出電流信號和反向電流輸出電流信號。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器開關(guān)信號變頻調(diào)制方法，其特征在于所述步驟(4)中， 第一開關(guān)控制信號OPWMl、第二開關(guān)控制信號OP麗3、第一脈沖信號0PWM2和第二脈沖信號 0PWM4周期相等;第一開關(guān)控制信號OPffMl與第二脈沖信號0PWM4同步，且第一開關(guān)控制信號 OPWMl脈沖信號時(shí)間段與第二脈沖信號0PWM4高電平時(shí)間段相等;第二開關(guān)控制信號0PWM3 與第一脈沖信號0PWM2同步，且第二開關(guān)控制信號0PWM3脈沖信號時(shí)間段與第一脈沖信號 0PWM2高電平時(shí)間段相等。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆變器開關(guān)信號變頻調(diào)制方法，其特征在于還包括如下步驟： 在每次進(jìn)入中斷周期后，將前i個(gè)變頻三角載波周期累加值T 1+與數(shù)字調(diào)制波周期1/? = 4X10-2秒進(jìn)行比較，TT <1/乂時(shí)執(zhí)行步驟(2)，IT Μ/·/；時(shí)i清零，然后執(zhí)行步驟⑵。4. 一種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述逆變器開關(guān)信號變頻調(diào)制方法的OPWM逆變器，其特征在 于包括驅(qū)動(dòng)電路、H橋，驅(qū)動(dòng)電路的輸出與H橋的輸入連接;還包括由數(shù)字調(diào)制波發(fā)生器、變 頻三角載波發(fā)生器、第一脈沖發(fā)生器、第二脈沖發(fā)生器、第一比較器、第二比較器、反相器、 輸出電流采集電路構(gòu)成的控制電路;所述數(shù)字調(diào)制波發(fā)生器的輸出連接第一比較器的同相 輸入端和反相器的輸入端，反相器的輸出端連接到第二比較器的同相輸入端;變頻三角載 波發(fā)生器的輸出分別連接到數(shù)字調(diào)制波發(fā)生器和第一比較器、第二比較器的反相輸入端； 第一比較器、第二比較器、第一脈沖發(fā)生器、第二脈沖發(fā)生器的輸出連接到驅(qū)動(dòng)電路的輸 入;輸出電流采集電路與負(fù)載串接在H橋的輸出端，且其輸出連接到變頻三角載波發(fā)生器的 輸入。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種逆變器開關(guān)信號變頻調(diào)制方法，該方法如下：根據(jù)調(diào)制信號計(jì)算變頻三角載波在每個(gè)頻率值處的峰值并據(jù)此產(chǎn)生變頻三角載波，根據(jù)模擬調(diào)制波及變頻三角載波峰值計(jì)算數(shù)字調(diào)制波在變頻三角載波每一個(gè)頻率值處的對應(yīng)瞬時(shí)值并據(jù)此產(chǎn)生數(shù)字調(diào)制波；將數(shù)字調(diào)制波與變頻三角載波比較產(chǎn)生第一開關(guān)控制信號，將數(shù)字調(diào)制波取反后與變頻三角載波電壓值比較產(chǎn)生第二開關(guān)控制信號；將第一、第二開關(guān)控制信號和第一、第二脈沖信號輸入到驅(qū)動(dòng)電路，控制H橋開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷，在負(fù)載兩端得到正、反向電流信號；重復(fù)上述步驟，在負(fù)載兩端得到交變電流信號。本發(fā)明在抑制逆變器輸出電流信號的電磁干擾同時(shí)，使輸出電流信號更接近于理想信號。
【IPC分類】H02M7/5395, H02M1/44, H02M7/5387, H02M1/12
【公開號】CN105529952
【申請?zhí)枴緾N201610068751
【發(fā)明人】于生寶, 高麗輝, 陳楠, 黃勇, 李齊, 劉偉宇
【申請人】吉林大學(xué), 長春工業(yè)大學(xué), 吉林省博安消防設(shè)備有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年2月1日