[发明专利]基于载波调制的双级矩阵变换器的死区补偿方法及其装置

权利要求书

1.一种基于载波调制的双级矩阵变换器的死区补偿方法，其特征在于：先计算整流级输出电压周期平均值为u_dc和测量逆变级的电流方向，按照以下公式计算死区补偿占空比：

d_i＝sgn(i_i)(T_d+T_on-T_off)/T_s+(u_io+0.5*sgn(i_i)(u_ce+u_d))/(u_dc-u_ce+u_d)+0.5，i∈{a，b，c}；对应整流级一个开关周期，逆变级分前后两段进行载波调制，前后两段载波的占空比分别为d_i与整流级两个电流空间矢量占空比的乘积，即d_γ1d_i和d_σ1d_i；再根据d_γ1d_i和d_σ1d_i控制IGBT的导通和关断，实现双级矩阵变换器的死区补偿；其中i_i为逆变级输出电流，sgn(.)为符号函数，T_d为死区时间，T_on为IGBT的开通延时时间，T_off为IGBT的关断延时时间，T_s为IGBT的开关周期，u_io为输出a、b、c三相的调制电压，u_io＝u_is-u_os，i∈{a，b，c}，其中u_is为逆变级输出参考电压，u_os为零序偏置电压；u_dc为整流级输出电压周期平均值，u_ce为IGBT的导通压降；u_d为二极管导通压降；a、b、c分别a、b、c三相的标识符。

2.一种基于载波调制的双级矩阵变换器的死区补偿装置，所述双级矩阵变换器的主电路由整流级、中间箝位电路和逆变级三部分组成；其特征在于，包括直流电压计算电路、输出电流方向判断电路以及计算控制电路；所述的直流电压计算电路的输入端接整流级的三相输入电压信号，直流电压计算电路的输出端接计算控制电路的一个输入端；输出电流方向判断电路的输入端接逆变级的三相输出电流信号，输出电流方向判断电路的输出端接计算控制电路的另一个输入端，计算控制电路输出控制信号给逆变级电路；

所述的计算控制电路包括死区补偿占空比计算单元，其死区补偿占空比计算公式为：

d_i＝sgn(i_i)(T_d+T_on-T_off)/T_s+(u_io+0.5*sgn(i_i)(u_ce+u_d))/(u_dc-u_ce+u_d)+0.5，i∈{a，b，c}；其中i_i为逆变级输出电流，sgn(.)为符号函数，T_d为死区时间、T_on为IGBT的开通延时时间，T_off为IGBT的关断延时时间，T_s为IGBT的开关周期，u_io为输出a、b、c三相的调制电压，u_io＝u_is-u_os，i∈{a，b，c}，u_is为逆变级输出参考电压，u_os为零序偏置电压；u_dc为整流级输出电压周期平均值，u_ce为IGBT的导通压降；u_d为二极管导通压降；a、b、c分别a、b、c三相的标识符。

3.如权利要求2所述的基于载波调制的双级矩阵变换器的死区补偿装置，其特征在于，所述的计算控制电路还包括逆变级的对应整流级一个开关周期的前后两段占空比计算单元，其前后两段占空比为d_i与整流级两个电流空间矢量占空比的乘积，即d_γ1d_i和d_σ1d_i。