[发明专利]一种电力电子变压器中功率单元驱动的同步方法

说明书

本发明公开了一种电力电子变压器中功率单元驱动的同步方法，属于电力电子变压器技术领域，包括高压控制板在在串行数据中增加一个同步位，低压控制板在接收到高压控制板发送的数据后，对数据进行解码，并对解码出的同步位进行取反；高压控制板根据回传回来的同步位以及自身解码周期，计算出两次传输的时间t；高压控制板在对原边桥臂电路发出驱动脉冲时进行延迟时间t；解决了链式电力电子变压器装置光纤传输延时的技术问题；本发明操作简单、适用性广，可以兼容目前市面上所有的中高压链式功率单元驱动单元，本发明通过增加同步位的方法计算数据帧的时差，计算精度高，特别适用在DAB这种原副边驱动时序要求较高的拓扑结构中。

技术领域

本发明属于电力电子变压器技术领域，涉及一种电力电子变压器中功率单元驱动的同步方法。

背景技术

电力电子变压器通常采用链式结构，链式的功率单元电路一般采用原副边H桥电路，H桥电路之间通过隔离变压器方式进行隔离，而原副边各有一块控制板，两块控制板间需要进行通讯，正反向时的驱动PWM信号也由通讯传输，因原副边需高压隔离，常规方式采用光纤进行控制脉冲和数据通讯。

光纤回路由控制系统的FPGA发出信息后通过驱动电路控制光纤发送器，光纤发送器通过光纤把FPGA输出信息传输出去，光纤另一端连接到光纤接收器，接收器通过接收电路连接到接收控制板端的FPGA上，FPGA通过对串行数据的解码来识别发送的信息，发送的速率虽然可达MHz以上。

但由于发送信息和接收信息由于中间经过驱动电路光纤和接收电路，发送和接收信息之间存在时间差，对于一般电压和电流数据传输虽有影响但在合理范围内，而对于采用D_AB拓扑的原副边来说，延时会导致副边的驱动控制始终存在移相角度如图3中所示的同步前的波形所示，总有功率流动，虽然可通过闭环控制进行控制，但额外增加控制资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力电子变压器中功率单元驱动的同步方法，解决了链式电力电子变压器装置光纤传输延时的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电力电子变压器中功率单元驱动的同步方法，包括如下步骤：

步骤1：建立电力电子变压器的功率单元电路，包括高压控制板、低压控制板、原边桥臂电路和副边桥臂电路，高压控制板和低压控制板之间通过数据线通信，高压控制板驱动原边桥臂电路，低压控制板驱动副边桥臂电路；

步骤2：高压控制板和低压控制板通过串行数据进行通信；

步骤3：高压控制板在发送数据时，在串行数据中增加一个同步位，用于对高压控制板发送的信息和低压控制板接收的信息进行时间同步；

步骤4：低压控制板在接收到高压控制板发送的数据后，对数据进行解码，并对解码出的同步位进行取反；

步骤5：低压控制板将解析出的同步位回传给高压控制板；

步骤6：高压控制板根据回传回来的同步位以及自身解码周期，计算出两次传输的时间t；

步骤7：高压控制板在对原边桥臂电路发出驱动脉冲时，首先进行延迟，延迟时间为时间t；

步骤8：低压控制板按照自身时间对副边桥臂电路发出驱动脉冲。

优选的，通过数据帧的长度计算所述高压控制板和所述低压控制板之间在数据通信时的时间差。

优选的，所述高压控制板和所述低压控制板之间的数据格式为：引导位+起始位+同步位+数据位。

优选的，所述低压控制板在接收到由所述高压控制板发送的一个数据帧后，通过引导位的电平的持续时间t0判断数据帧的开始；通过判断引导位的电平的变化来确定数据帧的起始位。