CN103997242A - 针对z源三电平逆变器的改进型载波反相层叠调制方法 - Google Patents

Abstract

一种针对Z源三电平逆变器的改进型载波反相层叠调制方法，经过设置Z源三电平逆变器,该Z源三电平逆变器包括直流电源，直流电源的正极同第一二极管的正极和第一电容的一极相电连接，直流电源的负极同第二二极管的负极和第二电容的一极相电连接，第一电容的另一极和第二电容的另一极相电连接，所述的第一二极管的负极和第二二极管的正极均同Z源网络相电连接，Z源网络同三相逆变桥相电连接，所述的三相逆变桥同三相对称负载相电连接，并通过进入上直通状态和下直通状态的方法避免了现有技术中所控制的直通占空比效果很差的缺陷。

Description

针对Z源三电平逆变器的改进型载波反相层叠调制方法

技术领域

本发明属于Z源三电平中点钳位式逆变器技术领域，具体涉及一种提高Z源三电平中点钳位式逆变器的输出电压的的装置。

背景技术

双列载波调制技术是三电平逆变器控制的重要方法。该方法将正弦正弦调制波分别于两列幅值、频率相同的三角载波比较产生逆变器控制所需的PWM波。该方法简单、可靠、易于实现。在不影响逆变输出的前提下实现Z源三电平逆变器直通控制需要在传统零矢量中插入直通零矢量。简单升压控制就是在原有调制基础上引入按正弦周期脉动的直流信号，以此来控制直通占空比。

发明内容

本发明的目的提供一种针对Z源三电平逆变器的改进型载波反相层叠调制方法，经过设置Z源三电平逆变器,该Z源三电平逆变器包括直流电源，直流电源的正极同第一二极管的正极和第一电容的一极相电连接，直流电源的负极同第二二极管的负极和第二电容的一极相电连接，第一电容的另一极和第二电容的另一极相电连接，所述的第一二极管的负极和第二二极管的正极均同Z源网络相电连接，Z源网络同三相逆变桥相电连接，所述的三相逆变桥同三相对称负载相电连接，并通过进入上直通状态和下直通状态的方法避免了现有技术中所控制的直通占空比效果很差的缺陷。

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种提高Z源三电平中点钳位式逆变器的输出电压的方法的解决方案，具体如下：

一种针对Z源三电平逆变器的改进型载波反相层叠调制方法，具体如下:

首先设置Z源三电平逆变器,该Z源三电平逆变器包括直流电源U_dc，直流电源U_dc的正极同第一二极管D₁的正极和第一电容C_p1的一极相电连接，直流电源U_dc的负极同第二二极管D₂的负极和第二电容C_p2的一极相电连接，第一电容C_p1的另一极和第二电容C_p2的另一极相电连接，所述的第一二极管D₁的负极和第二二极管D₂的正极均同Z源网络相电连接，Z源网络同三相逆变桥相电连接，所述的三相逆变桥同三相对称负载相电连接，所述的Z源网络包括第一电感L₁、第二电感L₂、第三电容C₃以及第四电容C₄，所述的第一二极管D₁的负极同第一电感L₁的一极和第三电容C₃的一极相电连接，第一电感L₁的另一极同第四电容C₄的一极相电连接，第四电容C₄的另一极同第二二极管D₂的正极和第二电感L₂的一极相电连接，第三电容C₃的另一极同第二电感L₂的另一极相电连接，所述的三相逆变桥包括相互并联的第一三电平逆变分电路、第二三电平逆变分电路以及第三三电平逆变分电路，其中第一三电平逆变分电路包括第一开关管T_A1，第一开关管T_A1的集电极同第五二极管5的负极相电连接，第一开关管T_A1的发射极同第三二极管3的负极、第六二极管6的负极、第二开关管T_A2的集电极以及第五二极管5的正极相电连接，第二开关管T_A2的发射极同第六二极管6的正极、第三开关管T_A3的集电极、第七二极管7的负极以及三相对称负载的A相负载21相电连接，第三开关管T_A3的发射极同第七二极管7的正极、第四开关管T_A4的集电极、第八二极管8的负极以及第四二极管4的正极相电连接，第四开关管T_A4的发射极同第八二极管8的正极相电连接；第二三电平逆变分电路包括第五开关管T_B1，第五开关管T_B1的集电极同第十一二极管11的负极相电连接，第五开关管T_B1的发射极同第九二极管9的负极、第十二二极管12的负极、第六开关管T_B2的集电极以及第十一二极管11的正极相电连接，第六开关管T_B2的发射极同第十二二极管12的正极、第七开关管T_B3的集电极、第十三二极管13的负极以及三相对称负载的B相负载22相电连接，第七开关管T_B3的发射极同第十三二极管13的正极、第八开关管T_B4的集电极、第十四二极管14的负极以及第十二极管10的正极相电连接，第八开关管T_B4的发射极同第十四二极管14的正极相电连接；第三三电平逆变分电路包括第九开关管T_C1，第九开关管T_C1的集电极同第十七二极管17的负极相电连接，第九开关管T_C1的发射极同第十七二极管17的负极、第十八二极管18的负极、第十开关管T_C2的集电极以及第十七二极管17的正极相电连接，第十开关管T_C2的发射极同第十八二极管18的正极、第十一开关管T_C3的集电极、第十九二极管19的负极以及三相对称负载的C相负载23相电连接，第十一开关管T_C3的发射极同第十九二极管19的正极、第十二开关管T_C4的集电极、第二十二极管20的负极以及第十六二极管16的正极相电连接，第十二开关管T_C4的发射极同第二十二极管20的正极相电连接；所述的第一开关管T_A1的集电极、第五开关管T_B1的集电极以及第九开关管T_C1的集电极同所述的第一电感L₁的另一极相电连接；所述的第四开关管T_A4的发射极、第八开关管T_B4的发射极以及第十二开关管T_C4的发射极同所述的第二电感L₂的另一极相电连接；所述的第十一二极管D’₃的负极和第六二极管D₄的正极同所述的第二电感L₂的另一极、第三二极管3的正极、第四二极管4的负极、第九二极管9的正极、第十二极管10的负极、第十七二极管17的正极以及第十六二极管16的负极相电连接，并且第一电感L₁和第二电感L₂的电感值相等，第三电容C₃和第四电容C₄的电容值相等，这样就满足了所述的Z源三电平逆变器中的第一电感L₁的电感电压V_L1和第二电感L₂的电感电压V_L2相等的条件，也满足了第三电容C₃的电容电压V_C1和第四电容C₄的电容电压V_C2相等的条件，根据这样的条件就用V_L来表示第一电感L₁的电感电压V_L1和第二电感L₂的电感电压V_L2的电压值，而用V_C来表示第三电容C₃的电容电压V_C1和第四电容C₄的电容电压V_C2的电压值；

Z源三电平逆变器进行载波反相层叠调制与传统双列载波反相调制相比，引入了按正弦规律变化的直流信号，以实现Z源三电平逆变器的直通控制，具体为：

在A相正弦调制波正半波阶段，针对第一三电平逆变电路，当A相正弦调制波大于第一载波α时控制第一开关管导通，第三开关管挂断；当A相正弦调制波大于第二载波β时控制第二开关管导通，第四开关管关断，显然A相正半波时第二开关管保持导通、第四开关管保持关断；直流脉动信号与第一载波α比较，当载波大于直流信号时控制第一开关管导通，由于直流信号幅值不小于调制波幅值，因此直流信号的引入不会影响正常的正弦调制过程，此时第一开关管、第二开关管、第三开关管同时导通，逆变器处于上直通状态；在A相正弦调制波负半波阶段，针对第一三电平电路，A相正弦调制波与第一载波α比较，当调制波小于载波时控制开关管第一开关管关断、第三开关管导通，显然在A相调制波负半波内第一开关管始终关断、第三开关管始终导通；A相调制波与第二载波β比较，调制波小于载波时控制第二开关管关断、第四开关管导通；直流脉动信号与第二载波β比较，当载波小于直流信号时控制第四开关管导通，此时第二开关管、第三开关管、第四开关管同时导通，逆变器处于下直通状态；

在B相正弦调制波正半波阶段，针对第二三电平逆变电路，当B相正弦调制波大于第一载波α时控制第五开关管导通，第七开关管挂断；当B相正弦调制波大于第二载波β时控制第六开关管导通，第八开关管关断，显然B相正半波时第六开关管保持导通、第八开关管保持关断；直流脉动信号与第一载波α比较，当载波大于直流信号时控制第五开关管导通，由于直流信号幅值不小于调制波幅值，因此直流信号的引入不会影响正常的正弦调制过程，此时第五开关管、第六开关管、第七开关管同时导通，逆变器处于上直通状态；在B相正弦调制波负半波阶段，针对第二三电平电路，B相正弦调制波与第一载波α比较，当调制波小于载波时控制开关管第五开关管关断、第七开关管导通，显然在B相调制波负半波内第五开关管始终关断、第七开关管始终导通；B相调制波与第二载波β比较，调制波小于载波时控制第六开关管关断、第八开关管导通；直流脉动信号与第二载波β比较，当载波小于直流信号时控制第八开关管导通，此时第六开关管、第七开关管、第八开关管同时导通，逆变器处于下直通状态；

在C相正弦调制波正半波阶段，针对第三三电平逆变电路，当C相正弦调制波大于第一载波α时控制第九开关管导通，第十一开关管挂断；当C相正弦调制波大于第二载波β时控制第十开关管导通，第十二开关管关断，显然C相正半波时第十开关管保持导通、第十二开关管保持关断；直流脉动信号与第一载波α比较，当载波大于直流信号时控制第九开关管导通，由于直流信号幅值不小于调制波幅值，因此直流信号的引入不会影响正常的正弦调制过程，此时第九开关管、第十开关管、第十一开关管同时导通，逆变器处于上直通状态；在C相正弦调制波负半波阶段，针对第三三电平电路，C相正弦调制波与第一载波α比较，当调制波小于载波时控制开关管第九开关管关断、第十一开关管导通，显然在C相调制波负半波内第九开关管始终关断、第十一开关管始终导通；C相调制波与第二载波β比较，调制波小于载波时控制第十开关管关断、第十二开关管导通；直流脉动信号与第二载波β比较，当载波小于直流信号时控制第十二开关管导通，此时第十开关管、第十一开关管、第十二开关管同时导通，逆变器处于下直通状态。

在Z源三电平逆变器引入正弦调制波进行载波反相层叠调制时，将正弦调制波与两列频率、幅值相同并且相位相反的载波比较产生逆变器控制所需的SPWM,为实现Z源逆变器的直通控制，在原有调制方法的基础上引入按正弦周期变化的直流脉动量，正半波和负半波时分别与载波比较产生直通控制信号。

所述的针对Z源三电平逆变器的改进型载波反相层叠调制方法中，在给定电压增益G的前提下，调制度M的最大取值为

应用本发明上述方案，所控制直通占空比的效果最好。

附图说明

图1为本发明的Z源三电平逆变器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对发明内容作进一步说明：

参照图1所示，针对Z源三电平逆变器的改进型载波反相层叠调制方法，具体如下:

首先设置Z源三电平逆变器,该Z源三电平逆变器包括直流电源U_dc，直流电源U_dc的正极同第一二极管D₁的正极和第一电容C_p1的一极相电连接，直流电源U_dc的负极同第二二极管D₂的负极和第二电容C_p2的一极相电连接，第一电容C_p1的另一极和第二电容C_p2的另一极相电连接，所述的第一二极管D₁的负极和第二二极管D₂的正极均同Z源网络相电连接，Z源网络同三相逆变桥相电连接，所述的三相逆变桥同三相对称负载相电连接，所述的Z源网络包括第一电感L₁、第二电感L₂、第三电容C₃以及第四电容C₄，所述的第一二极管D₁的负极同第一电感L₁的一极和第三电容C₃的一极相电连接，第一电感L₁的另一极同第四电容C₄的一极相电连接，第四电容C₄的另一极同第二二极管D₂的正极和第二电感L₂的一极相电连接，第三电容C₃的另一极同第二电感L₂的另一极相电连接，所述的三相逆变桥包括相互并联的第一三电平逆变分电路、第二三电平逆变分电路以及第三三电平逆变分电路，其中第一三电平逆变分电路包括第一开关管T_A1，第一开关管T_A1的集电极同第五二极管5的负极相电连接，第一开关管T_A1的发射极同第三二极管3的负极、第六二极管6的负极、第二开关管T_A2的集电极以及第五二极管5的正极相电连接，第二开关管T_A2的发射极同第六二极管6的正极、第三开关管T_A3的集电极、第七二极管7的负极以及三相对称负载的A相负载21相电连接，第三开关管T_A3的发射极同第七二极管7的正极、第四开关管T_A4的集电极、第八二极管8的负极以及第四二极管4的正极相电连接，第四开关管T_A4的发射极同第八二极管8的正极相电连接；第二三电平逆变分电路包括第五开关管T_B1，第五开关管T_B1的集电极同第十一二极管11的负极相电连接，第五开关管T_B1的发射极同第九二极管9的负极、第十二二极管12的负极、第六开关管T_B2的集电极以及第十一二极管11的正极相电连接，第六开关管T_B2的发射极同第十二二极管12的正极、第七开关管T_B3的集电极、第十三二极管13的负极以及三相对称负载的B相负载22相电连接，第七开关管T_B3的发射极同第十三二极管13的正极、第八开关管T_B4的集电极、第十四二极管14的负极以及第十二极管10的正极相电连接，第八开关管T_B4的发射极同第十四二极管14的正极相电连接；第三三电平逆变分电路包括第九开关管T_C1，第九开关管T_C1的集电极同第十七二极管17的负极相电连接，第九开关管T_C1的发射极同第十七二极管17的负极、第十八二极管18的负极、第十开关管T_C2的集电极以及第十七二极管17的正极相电连接，第十开关管T_C2的发射极同第十八二极管18的正极、第十一开关管T_C3的集电极、第十九二极管19的负极以及三相对称负载的C相负载23相电连接，第十一开关管T_C3的发射极同第十九二极管19的正极、第十二开关管T_C4的集电极、第二十二极管20的负极以及第十六二极管16的正极相电连接，第十二开关管T_C4的发射极同第二十二极管20的正极相电连接；所述的第一开关管T_A1的集电极、第五开关管T_B1的集电极以及第九开关管T_C1的集电极同所述的第一电感L₁的另一极相电连接；所述的第四开关管T_A4的发射极、第八开关管T_B4的发射极以及第十二开关管T_C4的发射极同所述的第二电感L₂的另一极相电连接；所述的第十一二极管D’₃的负极和第六二极管D₄的正极同所述的第二电感L₂的另一极、第三二极管3的正极、第四二极管4的负极、第九二极管9的正极、第十二极管10的负极、第十七二极管17的正极以及第十六二极管16的负极相电连接，并且第一电感L₁和第二电感L₂的电感值相等，第三电容C₃和第四电容C₄的电容值相等，这样就满足了所述的Z源三电平逆变器中的第一电感L₁的电感电压V_L1和第二电感L₂的电感电压V_L2相等的条件，也满足了第三电容C₃的电容电压V_C1和第四电容C₄的电容电压V_C2相等的条件，根据这样的条件就用V_L来表示第一电感L₁的电感电压V_L1和第二电感L₂的电感电压V_L2的电压值，而用V_C来表示第三电容C₃的电容电压V_C1和第四电容C₄的电容电压V_C2的电压值；

Z源三电平逆变器进行载波反相层叠调制与传统双列载波反相调制相比，引入了按正弦规律变化的直流信号，以实现Z源三电平逆变器的直通控制，具体为：

在A相正弦调制波正半波阶段，针对第一三电平逆变电路，当A相正弦调制波大于第一载波α时控制第一开关管导通，第三开关管挂断；当A相正弦调制波大于第二载波β时控制第二开关管导通，第四开关管关断，显然A相正半波时第二开关管保持导通、第四开关管保持关断；直流脉动信号与第一载波α比较，当载波大于直流信号时控制第一开关管导通，由于直流信号幅值不小于调制波幅值，因此直流信号的引入不会影响正常的正弦调制过程，此时第一开关管、第二开关管、第三开关管同时导通，逆变器处于上直通状态；在A相正弦调制波负半波阶段，针对第一三电平电路，A相正弦调制波与第一载波α比较，当调制波小于载波时控制开关管第一开关管关断、第三开关管导通，显然在A相调制波负半波内第一开关管始终关断、第三开关管始终导通；A相调制波与第二载波β比较，调制波小于载波时控制第二开关管关断、第四开关管导通；直流脉动信号与第二载波β比较，当载波小于直流信号时控制第四开关管导通，此时第二开关管、第三开关管、第四开关管同时导通，逆变器处于下直通状态；

在B相正弦调制波正半波阶段，针对第二三电平逆变电路，当B相正弦调制波大于第一载波α时控制第五开关管导通，第七开关管挂断；当B相正弦调制波大于第二载波β时控制第六开关管导通，第八开关管关断，显然B相正半波时第六开关管保持导通、第八开关管保持关断；直流脉动信号与第一载波α比较，当载波大于直流信号时控制第五开关管导通，由于直流信号幅值不小于调制波幅值，因此直流信号的引入不会影响正常的正弦调制过程，此时第五开关管、第六开关管、第七开关管同时导通，逆变器处于上直通状态；在B相正弦调制波负半波阶段，针对第二三电平电路，B相正弦调制波与第一载波α比较，当调制波小于载波时控制开关管第五开关管关断、第七开关管导通，显然在B相调制波负半波内第五开关管始终关断、第七开关管始终导通；B相调制波与第二载波β比较，调制波小于载波时控制第六开关管关断、第八开关管导通；直流脉动信号与第二载波β比较，当载波小于直流信号时控制第八开关管导通，此时第六开关管、第七开关管、第八开关管同时导通，逆变器处于下直通状态；

在C相正弦调制波正半波阶段，针对第三三电平逆变电路，当C相正弦调制波大于第一载波α时控制第九开关管导通，第十一开关管挂断；当C相正弦调制波大于第二载波β时控制第十开关管导通，第十二开关管关断，显然C相正半波时第十开关管保持导通、第十二开关管保持关断；直流脉动信号与第一载波α比较，当载波大于直流信号时控制第九开关管导通，由于直流信号幅值不小于调制波幅值，因此直流信号的引入不会影响正常的正弦调制过程，此时第九开关管、第十开关管、第十一开关管同时导通，逆变器处于上直通状态；在C相正弦调制波负半波阶段，针对第三三电平电路，C相正弦调制波与第一载波α比较，当调制波小于载波时控制开关管第九开关管关断、第十一开关管导通，显然在C相调制波负半波内第九开关管始终关断、第十一开关管始终导通；C相调制波与第二载波β比较，调制波小于载波时控制第十开关管关断、第十二开关管导通；直流脉动信号与第二载波β比较，当载波小于直流信号时控制第十二开关管导通，此时第十开关管、第十一开关管、第十二开关管同时导通，逆变器处于下直通状态。

在Z源三电平逆变器引入正弦调制波进行载波反相层叠调制时，将正弦调制波与两列频率、幅值相同并且相位相反的载波比较产生逆变器控制所需的SPWM,为实现Z源逆变器的直通控制，在原有调制方法的基础上引入按正弦周期变化的直流脉动量，正半波和负半波时分别与载波比较产生直通控制信号。

所述的针对Z源三电平逆变器的改进型载波反相层叠调制方法中，在给定电压增益G的前提下，调制度M的最大取值为

在Z源三电平逆变器引入正弦调制波进行载波反相层叠调制时，将正弦调制波与两列频率、幅值相同并且相位相反的载波比较产生逆变器控制所需的SPWM,也就是在原有调制方法的基础上引入按正弦周期变化的直流脉动量，正半波和负半波时分别与载波比较产生直通控制信号引入按正弦周期变化的直流脉动量，正半波和负半波时分别与载波比较产生直通控制信号,这样在第一三电平逆变分电路、第二三电平逆变分电路和第三三电平逆变分电路中的一个分电路处于上直通时，另外两个分电路中(B、C相)至少有一个分电路工作在下直通状态，此时Z源三电平逆变器直通，直流链电压为零，Z源三电平逆变器输出为零。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种针对Z源三电平逆变器的改进型载波反相层叠调制方法，其特征在于，具体如下:

首先设置Z源三电平逆变器,该Z源三电平逆变器包括直流电源，直流电源的正极同第一二极管的正极和第一电容的一极相电连接，直流电源的负极同第二二极管的负极和第二电容的一极相电连接，第一电容的另一极和第二电容的另一极相电连接，所述的第一二极管的负极和第二二极管的正极均同Z源网络相电连接，Z源网络同三相逆变桥相电连接，所述的三相逆变桥同三相对称负载相电连接，所述的Z源网络包括第一电感、第二电感、第三电容以及第四电容，所述的第一二极管的负极同第一电感的一极和第三电容的一极相电连接，第一电感的另一极同第四电容的一极相电连接，第四电容的另一极同第二二极管的正极和第二电感的一极相电连接，第三电容的另一极同第二电感的另一极相电连接，所述的三相逆变桥包括相互并联的第一三电平逆变分电路、第二三电平逆变分电路以及第三三电平逆变分电路，其中第一三电平逆变分电路包括第一开关管，第一开关管的集电极同第五二极管的负极相电连接，第一开关管的发射极同第三二极管的负极、第六二极管的负极、第二开关管的集电极以及第五二极管的正极相电连接，第二开关管的发射极同第六二极管的正极、第三开关管的集电极、第七二极管的负极以及三相对称负载的A相负载相电连接，第三开关管的发射极同第七二极管的正极、第四开关管的集电极、第八二极管的负极以及第四二极管的正极相电连接，第四开关管的发射极同第八二极管的正极相电连接；第二三电平逆变分电路包括第五开关管，第五开关管的集电极同第十一二极管的负极相电连接，第五开关管的发射极同第九二极管的负极、第十二二极管的负极、第六开关管的集电极以及第十一二极管的正极相电连接，第六开关管的发射极同第十二二极管的正极、第七开关管的集电极、第十三二极管的负极以及三相对称负载的B相负载相电连接，第七开关管的发射极同第十三二极管的正极、第八开关管的集电极、第十四二极管的负极以及第十二极管的正极相电连接，第八开关管的发射极同第十四二极管的正极相电连接；第三三电平逆变分电路包括第九开关管，第九开关管的集电极同第十七二极管的负极相电连接，第九开关管的发射极同第十七二极管的负极、第十八二极管的负极、第十开关管的集电极以及第十七二极管的正极相电连接，第十开关管的发射极同第十八二极管的正极、第十一开关管的集电极、第十九二极管的负极以及三相对称负载的C相负载相电连接，第十一开关管的发射极同第十九二极管的正极、第十二开关管的集电极、第二十二极管的负极以及第十六二极管的正极相电连接，第十二开关管的发射极同第二十二极管的正极相电连接；所述的第一开关管的集电极、第五开关管的集电极以及第九开关管的集电极同所述的第一电感L₁的另一极相电连接；所述的第四开关管T_A4的发射极、第八开关管的发射极以及第十二开关管的发射极同所述的第二电感的另一极相电连接；所述的第十一二极管的负极和第六二极管的正极同所述的第二电感的另一极、第三二极管的正极、第四二极管的负极、第九二极管的正极、第十二极管的负极、第十七二极管的正极以及第十六二极管的负极相电连接，并且第一电感和第二电感的电感值相等，第三电容和第四电容的电容值相等，这样就满足了所述的Z源三电平逆变器中的第一电感的电感电压和第二电感的电感电压相等的条件，也满足了第三电容的电容电压和第四电容的电容电压相等的条件，根据这样的条件就用V_L来表示第一电感的电感电压和第二电感的电感电压的电压值，而用V_C来表示第三电容的电容电压和第四电容的电容电压的电压值；

Z源三电平逆变器进行载波反相层叠调制与传统双列载波反相调制相比，引入了按正弦规律变化的直流信号，以实现Z源三电平逆变器的直通控制，具体为：

在A相正弦调制波正半波阶段，针对第一三电平逆变电路，当A相正弦调制波大于第一载波α时控制第一开关管导通，第三开关管挂断；当A相正弦调制波大于第二载波β时控制第二开关管导通，第四开关管关断，显然A相正半波时第二开关管保持导通、第四开关管保持关断；直流脉动信号与第一载波α比较，当载波大于直流信号时控制第一开关管导通，由于直流信号幅值不小于调制波幅值，因此直流信号的引入不会影响正常的正弦调制过程，此时第一开关管、第二开关管、第三开关管同时导通，逆变器处于上直通状态；在A相正弦调制波负半波阶段，针对第一三电平电路，A相正弦调制波与第一载波α比较，当调制波小于载波时控制开关管第一开关管关断、第三开关管导通，显然在A相调制波负半波内第一开关管始终关断、第三开关管始终导通；A相调制波与第二载波β比较，调制波小于载波时控制第二开关管关断、第四开关管导通；直流脉动信号与第二载波β比较，当载波小于直流信号时控制第四开关管导通，此时第二开关管、第三开关管、第四开关管同时导通，逆变器处于下直通状态；

在B相正弦调制波正半波阶段，针对第二三电平逆变电路，当B相正弦调制波大于第一载波α时控制第五开关管导通，第七开关管挂断；当B相正弦调制波大于第二载波β时控制第六开关管导通，第八开关管关断，显然B相正半波时第六开关管保持导通、第八开关管保持关断；直流脉动信号与第一载波α比较，当载波大于直流信号时控制第五开关管导通，由于直流信号幅值不小于调制波幅值，因此直流信号的引入不会影响正常的正弦调制过程，此时第五开关管、第六开关管、第七开关管同时导通，逆变器处于上直通状态；在B相正弦调制波负半波阶段，针对第二三电平电路，B相正弦调制波与第一载波α比较，当调制波小于载波时控制开关管第五开关管关断、第七开关管导通，显然在B相调制波负半波内第五开关管始终关断、第七开关管始终导通；B相调制波与第二载波β比较，调制波小于载波时控制第六开关管关断、第八开关管导通；直流脉动信号与第二载波β比较，当载波小于直流信号时控制第八开关管导通，此时第六开关管、第七开关管、第八开关管同时导通，逆变器处于下直通状态；

在C相正弦调制波正半波阶段，针对第三三电平逆变电路，当C相正弦调制波大于第一载波α时控制第九开关管导通，第十一开关管挂断；当C相正弦调制波大于第二载波β时控制第十开关管导通，第十二开关管关断，显然C相正半波时第十开关管保持导通、第十二开关管保持关断；直流脉动信号与第一载波α比较，当载波大于直流信号时控制第九开关管导通，由于直流信号幅值不小于调制波幅值，因此直流信号的引入不会影响正常的正弦调制过程，此时第九开关管、第十开关管、第十一开关管同时导通，逆变器处于上直通状态；在C相正弦调制波负半波阶段，针对第三三电平电路，C相正弦调制波与第一载波α比较，当调制波小于载波时控制开关管第九开关管关断、第十一开关管导通，显然在C相调制波负半波内第九开关管始终关断、第十一开关管始终导通；C相调制波与第二载波β比较，调制波小于载波时控制第十开关管关断、第十二开关管导通；直流脉动信号与第二载波β比较，当载波小于直流信号时控制第十二开关管导通，此时第十开关管、第十一开关管、第十二开关管同时导通，逆变器处于下直通状态。

2.根据权利要求1所述的针对Z源三电平逆变器的改进型载波反相层叠调制方法，其特征在于所述的针对Z源三电平逆变器的改进型载波反相层叠调制方法中，在给定电压增益G的前提下，调制度M的最大取值为