本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器及其調(diào)制方法。

背景技術(shù)：

二極管中點(diǎn)箝位型三電平變換器拓?fù)浜虯NPC(Active Neutral Point Clamped，有源中點(diǎn)箝位)型三電平變換器拓?fù)洌莾煞N目前應(yīng)用較為廣泛的三電平拓?fù)?。如圖1所示，對(duì)于二極管中點(diǎn)箝位型三電平變換器拓?fù)?，其中的AS5、AS6、BS5、BS6、CS5、CS6為二極管，其余為開(kāi)關(guān)管；對(duì)于ANPC型三電平變換器拓?fù)?，所有的開(kāi)關(guān)均為開(kāi)關(guān)管。兩者均存在直流母線中點(diǎn)電位波動(dòng)問(wèn)題。而直流母線中點(diǎn)電位波動(dòng)會(huì)對(duì)輸出電壓電流THD、器件電壓應(yīng)力、共模電壓、系統(tǒng)損耗等多方面造成影響，因此，需要相應(yīng)的解決方案來(lái)抑制中點(diǎn)電位波動(dòng)，尤其是抑制較難治理的低頻波動(dòng)。

目前，抑制二極管箝位型和ANPC型三電平拓?fù)渲悬c(diǎn)電位低頻波動(dòng)的解決方案通常可以分成硬件方案和軟件方案兩大類。其中，軟件方案因只需要通過(guò)對(duì)算法加以調(diào)整，不需要(或很少)增加額外的硬件成本，成為目前廣為采用的主流方案。軟件方案從調(diào)制方式可分成基于載波調(diào)制的方案和基于空間矢量調(diào)制的方案兩類；由于空間矢量調(diào)制對(duì)于硬件中數(shù)字處理器的計(jì)算資源要求較高、算法較為復(fù)雜，因此對(duì)于抑制拓?fù)渲悬c(diǎn)電位低頻波動(dòng)，現(xiàn)有技術(shù)通常采用往三相電壓調(diào)制波中注入特定的零序分量。

但是由于等效注入調(diào)制波的零序分量并不是一個(gè)規(guī)則的波形，因此會(huì)嚴(yán)重影響三相共模電壓波形，而在光伏等領(lǐng)域應(yīng)用中，較差的共模電壓會(huì)影響漏電流、EMC等性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器及其調(diào)制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中嚴(yán)重影響三相共模電壓波形的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案如下：

一種中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的調(diào)制方法，應(yīng)用于中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器中的控制器，所述中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器包括三個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂包括：由第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)和第五開(kāi)關(guān)相連組成的上橋臂，以及由第三開(kāi)關(guān)、第四開(kāi)關(guān)和第六開(kāi)關(guān)相連組成的下橋臂，第五開(kāi)關(guān)和第六開(kāi)關(guān)的連接點(diǎn)與直流母線中點(diǎn)相連，第二開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)的連接點(diǎn)為對(duì)應(yīng)相交流輸出端；第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)、第三開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)均為開(kāi)關(guān)管；所述中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的調(diào)制方法包括：

判斷功率因數(shù)是否大于預(yù)設(shè)閾值；

若所述功率因數(shù)大于所述預(yù)設(shè)閾值，則向三相電壓調(diào)制波中注入固定分量進(jìn)行三相電壓調(diào)制；

若所述功率因數(shù)小于所述預(yù)設(shè)閾值，則采用雙調(diào)制波載波進(jìn)行三相電壓調(diào)制。

優(yōu)選的，所述固定分量的計(jì)算公式為：

其中，m為調(diào)制度，ω為電網(wǎng)基波角頻率。

優(yōu)選的，所述向三相電壓調(diào)制波中注入固定分量進(jìn)行三相電壓調(diào)制，包括：

計(jì)算得到各相調(diào)制波與所述固定分量的和、作為各相的注入調(diào)制波；

將各相的注入調(diào)制波分別與上載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第一PWM信號(hào)；將各相的注入調(diào)制波分別與下載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第二PWM信號(hào)；

輸出各相的第一PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第一開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)；輸出各相的第二PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)。

優(yōu)選的，在所述計(jì)算得到各相調(diào)制波與所述固定分量的和、作為各相的注入調(diào)制波之前，還包括：計(jì)算得到各相調(diào)制波；

在所述將各相的注入調(diào)制波分別與上載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第一PWM信號(hào)之前，還包括：

根據(jù)雙載波上下反向?qū)盈B原理，計(jì)算得到上載波和下載波。

優(yōu)選的，所述采用雙調(diào)制波載波進(jìn)行三相電壓調(diào)制，包括：

確定三相調(diào)制波中的最大值和最小值；

計(jì)算得到各相的第一調(diào)制波和第二調(diào)制波；其中，各相的第一調(diào)制波為各相調(diào)制波與所述最小值之差的一半，各相的第二調(diào)制波為各相調(diào)制波與所述最大值之差的一半；

將各相的第一調(diào)制波分別與上載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第一PWM信號(hào)；將各相的第二調(diào)制波分別與下載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第二PWM信號(hào)；

輸出各相的第一PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第一開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)；輸出各相的第二PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)。

優(yōu)選的，在所述確定三相調(diào)制波中的最大值和最小值之前，還包括：計(jì)算得到所述三相調(diào)制波；

在所述計(jì)算各相的第一調(diào)制波與上載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第一PWM信號(hào)之前，還包括：

根據(jù)雙載波上下層疊原理，計(jì)算得到上載波和下載波。

一種中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器，包括控制器和主電路；其中：

所述主電路包括三個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂包括：由第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)和第五開(kāi)關(guān)相連組成的上橋臂，以及由第三開(kāi)關(guān)、第四開(kāi)關(guān)和第六開(kāi)關(guān)相連組成的下橋臂，第五開(kāi)關(guān)和第六開(kāi)關(guān)的連接點(diǎn)與直流母線中點(diǎn)相連，第二開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)的連接點(diǎn)為對(duì)應(yīng)相交流輸出端；第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)、第三開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)均為開(kāi)關(guān)管；

所述控制器包括：

判斷單元，用于判斷功率因數(shù)是否大于預(yù)設(shè)閾值；

調(diào)制單元，用于若所述功率因數(shù)大于所述預(yù)設(shè)閾值，則向三相電壓調(diào)制波中注入固定分量進(jìn)行三相電壓調(diào)制；若所述功率因數(shù)小于所述預(yù)設(shè)閾值，則采用雙調(diào)制波載波進(jìn)行三相電壓調(diào)制。

優(yōu)選的，所述固定分量的計(jì)算公式為：

其中，m為調(diào)制度，ω為電網(wǎng)基波角頻率。

優(yōu)選的，所述調(diào)制單元用于向三相電壓調(diào)制波中注入固定分量進(jìn)行三相電壓調(diào)制時(shí)，具體用于：

計(jì)算得到各相調(diào)制波與所述固定分量的和、作為各相的注入調(diào)制波；

將各相的注入調(diào)制波分別與上載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第一PWM信號(hào)；將各相的注入調(diào)制波分別與下載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第二PWM信號(hào)；

輸出各相的第一PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第一開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)；輸出各相的第二PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)。

優(yōu)選的，所述調(diào)制單元用于采用雙調(diào)制波載波進(jìn)行三相電壓調(diào)制時(shí)，具體用于：

確定三相調(diào)制波中的最大值和最小值；

計(jì)算得到各相的第一調(diào)制波和第二調(diào)制波；其中，各相的第一調(diào)制波為各相調(diào)制波與所述最小值之差的一半，各相的第二調(diào)制波為各相調(diào)制波與所述最大值之差的一半；

將各相的第一調(diào)制波分別與上載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第一PWM信號(hào)；將各相的第二調(diào)制波分別與下載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第二PWM信號(hào)；

輸出各相的第一PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第一開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)；輸出各相的第二PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)。

本發(fā)明提供的所述中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的調(diào)制方法，首先判斷功率因數(shù)是否大于預(yù)設(shè)閾值；在所述功率因數(shù)大于所述預(yù)設(shè)閾值時(shí)，向三相電壓調(diào)制波中注入固定分量；在所述功率因數(shù)小于所述預(yù)設(shè)閾值，采用雙調(diào)制波載波進(jìn)行三相電壓調(diào)制。也即，通過(guò)在不同的系統(tǒng)功率因數(shù)值范圍中，分別采用往三相調(diào)制波中注入固定分量方式和雙調(diào)制波載波方式，使得系統(tǒng)直流母線電容在減小一定容量的條件下，中點(diǎn)電位波動(dòng)和共模電壓波形依然在可控可接受范圍之內(nèi)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述內(nèi)的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的調(diào)制方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的調(diào)制方法的部分流程圖；

圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的各相注入調(diào)制波的波形圖；

圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的輸出波形圖；

圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的調(diào)制方法的部分流程圖；

圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的第一調(diào)制波和第二調(diào)制波的波形圖；

圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的各個(gè)開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)波形圖；

圖9是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的輸出波形圖；

圖10是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的控制器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供一種中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的調(diào)制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中嚴(yán)重影響三相共模電壓波形的問(wèn)題。

該中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的調(diào)制方法，應(yīng)用于中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器中的控制器，該中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器如圖1所示，包括三個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂包括：由第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)和第五開(kāi)關(guān)相連組成的上橋臂，以及由第三開(kāi)關(guān)、第四開(kāi)關(guān)和第六開(kāi)關(guān)相連組成的下橋臂，第五開(kāi)關(guān)和第六開(kāi)關(guān)的連接點(diǎn)與直流母線中點(diǎn)相連，第二開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)的連接點(diǎn)為對(duì)應(yīng)相交流輸出端；第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)、第三開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)均為開(kāi)關(guān)管；參見(jiàn)圖1，A相橋臂包括：由第一開(kāi)關(guān)AS1、第二開(kāi)關(guān)AS2和第五開(kāi)關(guān)AS5相連組成的上橋臂，以及由第三開(kāi)關(guān)AS3、第四開(kāi)關(guān)AS4和第六開(kāi)關(guān)AS6相連組成的下橋臂，第五開(kāi)關(guān)AS5和第六開(kāi)關(guān)AS6的連接點(diǎn)與直流母線中點(diǎn)相連，第二開(kāi)關(guān)AS2和第三開(kāi)關(guān)AS3的連接點(diǎn)為A相交流輸出端；B相橋臂包括：由第一開(kāi)關(guān)BS1、第二開(kāi)關(guān)BS2和第五開(kāi)關(guān)BS5相連組成的上橋臂，以及由第三開(kāi)關(guān)BS3、第四開(kāi)關(guān)BS4和第六開(kāi)關(guān)BS6相連組成的下橋臂，第五開(kāi)關(guān)BS5和第六開(kāi)關(guān)BS6的連接點(diǎn)與直流母線中點(diǎn)相連，第二開(kāi)關(guān)BS2和第三開(kāi)關(guān)BS3的連接點(diǎn)為B相交流輸出端；C相橋臂包括：由第一開(kāi)關(guān)CS1、第二開(kāi)關(guān)CS2和第五開(kāi)關(guān)CS5相連組成的上橋臂，以及由第三開(kāi)關(guān)CS3、第四開(kāi)關(guān)CS4和第六開(kāi)關(guān)CS6相連組成的下橋臂，第五開(kāi)關(guān)CS5和第六開(kāi)關(guān)CS6的連接點(diǎn)與直流母線中點(diǎn)相連，第二開(kāi)關(guān)CS2和第三開(kāi)關(guān)CS3的連接點(diǎn)為C相交流輸出端。

該中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的調(diào)制方法，參見(jiàn)圖2，包括：

S101、判斷功率因數(shù)是否大于預(yù)設(shè)閾值；

若功率因數(shù)大于預(yù)設(shè)閾值，則執(zhí)行步驟S102；

S102、向三相電壓調(diào)制波中注入固定分量；

若功率因數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，則執(zhí)行步驟S103；

S103、采用雙調(diào)制波載波進(jìn)行三相電壓調(diào)制。

假設(shè)該中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器應(yīng)用于光伏發(fā)電系統(tǒng)，則在常規(guī)的光伏逆變器中，系統(tǒng)功率因數(shù)PF值通常可由外界人為設(shè)定，是一個(gè)相對(duì)固定的值。因此，檢測(cè)計(jì)算此時(shí)系統(tǒng)設(shè)定的PF值，將PF值同預(yù)設(shè)閾值C進(jìn)行比較。當(dāng)PF>＝C時(shí)，采用注入固定分量方式進(jìn)行三相電壓調(diào)制；當(dāng)PF<C時(shí)，采用雙調(diào)制波載波方式進(jìn)行三相電壓調(diào)制。

對(duì)于預(yù)設(shè)閾值C的設(shè)定，需要根據(jù)直流母線電容容量減小的百分比，通過(guò)仿真來(lái)確定。比如，該中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的母線電容容值設(shè)定只有常規(guī)值的6％時(shí)，預(yù)設(shè)閾值C則設(shè)定為0.99。

本實(shí)施例提供的該中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器的調(diào)制方法，通過(guò)在不同的系統(tǒng)功率因數(shù)值范圍中，分別采用往三相調(diào)制波中注入固定分量方式和雙調(diào)制波載波方式，使得系統(tǒng)直流母線電容在減小一定容量的條件下，中點(diǎn)電位波動(dòng)和共模電壓波形依然在可控可接受范圍之內(nèi)。能夠減小直流母線電容容量，從而降低成本，提高系統(tǒng)功率密度，所提出的調(diào)制算法簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)之上，本發(fā)明另一實(shí)施例提供了上述兩種調(diào)制方式的具體實(shí)現(xiàn)形式：

三相變換器調(diào)制波Ua，Ub，Uc如式(1)所示，其中m為調(diào)制度，ω為電網(wǎng)基波角頻率。

優(yōu)選的，固定分量的計(jì)算公式為：

其中，m為調(diào)制度，ω為電網(wǎng)基波角頻率。

優(yōu)選的，圖2步驟S102中，注入固定分量的方式具體為，將式(2)所示固定分量注入到式(1)所示三相變換器調(diào)制波Ua，Ub，Uc中，獲得最終的注入調(diào)制波Ua’，Ub’，Uc’，如式(3)所示。

對(duì)于注入固定分量方式的上下載波，采用上下反相載波方式。如圖1所示，以二極管中點(diǎn)箝位型三相變換器a相為例，將a相注入調(diào)制波Ua’同上載波比較獲得PWM信號(hào)，獲得的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)a相橋臂的第一開(kāi)關(guān)AS1和第三開(kāi)關(guān)AS3；將a相注入調(diào)制波Ua’同下載波比較獲得PWM信號(hào)，獲得的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)a相橋臂的第二開(kāi)關(guān)AS2和第四開(kāi)關(guān)AS4。

也即，優(yōu)選的，圖2中的步驟S102，參見(jiàn)圖3，包括：

S201、計(jì)算得到各相調(diào)制波；具體計(jì)算公式參見(jiàn)式(1)。

S202、計(jì)算得到各相調(diào)制波與所述固定分量的和、作為各相的注入調(diào)制波；

S203、根據(jù)雙載波上下反向?qū)盈B原理，計(jì)算得到上載波和下載波；

S204、將各相的注入調(diào)制波分別與上載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第一PWM信號(hào)；將各相的注入調(diào)制波分別與下載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第二PWM信號(hào)；

S205、輸出各相的第一PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第一開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)；輸出各相的第二PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)。

圖4為各相注入調(diào)制波的波形展示；圖5為采用注入固定分量方式的橋臂中點(diǎn)相對(duì)于直流母線中點(diǎn)的三相輸出典型波形。

在采用注入固定分量方式條件下時(shí)，由圖5可知，一個(gè)基波周期內(nèi)，有1/2基波周期具有正50％總直流母線電壓、0兩種狀態(tài)，另外1/2基波周期具有0、負(fù)50％總直流母線電壓兩種狀態(tài)。

優(yōu)選的，圖2步驟S103中，雙調(diào)制波載波的方式具體為：根據(jù)式(1)所示三相變換器調(diào)制波Ua，Ub，Uc獲取此時(shí)的最大值Umax，最小值Umin。根據(jù)式(4)，獲得每一相的兩個(gè)調(diào)制波Ua1，Ua2，Ub1，Ub2，Uc1，Uc2。對(duì)于雙調(diào)制波載波方式的上下載波，采用傳統(tǒng)的上下同相載波方式。如圖 1所示，以二極管中點(diǎn)箝位型三相變換器a相為例，將a相第一調(diào)制波Ua1同上載波比較獲得PWM信號(hào)，獲得的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)a相橋臂的第一開(kāi)關(guān)AS1和第三開(kāi)關(guān)AS3；將a相第二調(diào)制波Ua2同下載波比較獲得PWM信號(hào)，獲得的PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)a相橋臂的第二開(kāi)關(guān)AS2和第四開(kāi)關(guān)AS4。

也即，優(yōu)選的，圖2中的步驟S103，參見(jiàn)圖6，包括：

S301、計(jì)算得到三相調(diào)制波；具體計(jì)算公式參見(jiàn)式(1)。

S302、確定三相調(diào)制波中的最大值和最小值；

S303、計(jì)算得到各相的第一調(diào)制波和第二調(diào)制波；其中，各相的第一調(diào)制波為各相調(diào)制波與最小值之差的一半，各相的第二調(diào)制波為各相調(diào)制波與最大值之差的一半；

S304、根據(jù)雙載波上下層疊原理，計(jì)算得到上載波和下載波；

S305、將各相的第一調(diào)制波分別與上載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第一PWM信號(hào)；將各相的第二調(diào)制波分別與下載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第二PWM信號(hào)；

S306、輸出各相的第一PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第一開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)；輸出各相的第二PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)。

圖7為各相的第一調(diào)制波和第二調(diào)制波的波形展示；圖8為采用雙調(diào)制波載波方式的各個(gè)開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)波形；圖9為采用雙調(diào)制波載波方式的橋臂中點(diǎn)相對(duì)于直流母線中點(diǎn)的三相輸出典型波形。

在采用雙調(diào)制波載波方式條件下時(shí)，參見(jiàn)圖8，在高頻開(kāi)通關(guān)斷狀態(tài)中，第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)有2段1/6基波周期，總共1/3基波周期都處于開(kāi)通關(guān)斷狀態(tài)中。由圖9可知，一個(gè)基波周期內(nèi)，橋臂中點(diǎn)相對(duì)母線中點(diǎn)的輸出波形有1/3基波周期具有正50％總直流母線電壓、0、負(fù)50％總直流母線電壓三種狀態(tài)，有1/3基波周期具有正50％總直流母線電壓、0兩種狀態(tài)，有1/3基波周期具有0、負(fù)50％總直流母線電壓兩種狀態(tài)。

本發(fā)明另一實(shí)施例還提供了一種中點(diǎn)箝位型三相三電平變換器，包括控制器和主電路；其中：

主電路如圖1所示，包括三個(gè)橋臂，每個(gè)橋臂包括：由第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)和第五開(kāi)關(guān)相連組成的上橋臂，以及由第三開(kāi)關(guān)、第四開(kāi)關(guān)和第六開(kāi)關(guān)相連組成的下橋臂，第五開(kāi)關(guān)和第六開(kāi)關(guān)的連接點(diǎn)與直流母線中點(diǎn)相連，第二開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)的連接點(diǎn)為對(duì)應(yīng)相交流輸出端；第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)、第三開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)均為開(kāi)關(guān)管；

控制器如圖10所示，包括：

判斷單元101，用于判斷功率因數(shù)是否大于預(yù)設(shè)閾值；

調(diào)制單元102，用于若功率因數(shù)大于預(yù)設(shè)閾值，則向三相電壓調(diào)制波中注入固定分量；若功率因數(shù)小于預(yù)設(shè)閾值，則采用雙調(diào)制波載波進(jìn)行三相電壓調(diào)制。

優(yōu)選的，固定分量的計(jì)算公式為：

其中，m為調(diào)制度，ω為電網(wǎng)基波角頻率。

優(yōu)選的，調(diào)制單元102用于向三相電壓調(diào)制波中注入固定分量進(jìn)行三相電壓調(diào)制時(shí)，具體用于：

計(jì)算得到各相調(diào)制波與所述固定分量的和、作為各相的注入調(diào)制波；

將各相的注入調(diào)制波分別與上載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第一PWM信號(hào)；將各相的注入調(diào)制波分別與下載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第二PWM信號(hào)；

輸出各相的第一PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第一開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)；輸出各相的第二PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)。

優(yōu)選的，調(diào)制單元102用于采用雙調(diào)制波載波進(jìn)行三相電壓調(diào)制時(shí)，具體用于：

確定三相調(diào)制波中的最大值和最小值；

計(jì)算得到各相的第一調(diào)制波和第二調(diào)制波；其中，各相的第一調(diào)制波為各相調(diào)制波與最小值之差的一半，各相的第二調(diào)制波為各相調(diào)制波與最大值之差的一半；

將各相的第一調(diào)制波分別與上載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第一PWM信號(hào)；將各相的第二調(diào)制波分別與下載波進(jìn)行比較，得到對(duì)應(yīng)相的第二PWM信號(hào)；

輸出各相的第一PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第一開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)；輸出各相的第二PWM信號(hào)控制對(duì)應(yīng)橋臂中的第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)。

其余工作原理與上述實(shí)施例相同，此處不再一一贅述。

本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。對(duì)于實(shí)施例公開(kāi)的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開(kāi)的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法部分說(shuō)明即可。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。