CN104682753A - 零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器及其调制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器拓扑及调制方法。拓扑包括十二个反并联有二极管的主开关及六个二极管组成的三相桥臂，接在桥臂输出中点与负载之间的输出电感，接在直流母线正负端之间的正负母线电容，其特征是桥臂主开关并联电容，在桥臂正输入端和正母线电容正极之间以及桥臂负输入端和负母线电容负极之间各接入谐振电感，在谐振电感两端跨接由反并联有二极管的辅助开关与箝位电容串联的电路，在辅助开关两端并联电容，在桥臂正输入端和正母线电容负极之间以及桥臂负输入端和负母线电容正极之间各接入短路开关。调制方法是根据三相桥臂主开关驱动信号时序，产生辅助开关及短路开关信号，实现所有开关器件零电压开关。

Description

零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器及其调制方法

技术领域

本发明涉及三相三电平逆变器，尤其涉及一种零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器拓扑及其调制方法。

背景技术

逆变器是将直流电转换为交流电的装置，常见的拓扑如三相三电平二极管中点箝位逆变器，包括由十二个反并联有二极管的全控主开关(S_a1～S_a4,S_b1～S_b4,S_c1～S_c4)及六个箝位二极管(D_ap,D_an,D_bp,D_bn,D_cp,D_cn)组成的三相桥臂，分别接在各相桥臂输出中点与负载之间的输出电感(L_a,L_b,L_c)，接在三相桥臂输入端与直流电源之间的两个直流母线电容(C₁,C₂)。电路工作在硬开关状态，存在二极管反向恢复现象，期间开关损耗大，限制了工作频率的提高，导致需采用较大的滤波器，降低了电路效率并存在电磁干扰。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以抑制二极管反向恢复电流，减小开关损耗，提高电路效率，减少电磁干扰的零电压开关二极管中点箝位三相三电平逆变器及其调制方法。

本发明的零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器，包括由十二个反并联有二极管的全控主开关及六个箝位二极管组成的三相桥臂，分别接在各相桥臂输出中点与负载之间的输出电感，接在三相桥臂输入侧直流母线正负端之间的两个直流母线电容，其特征是：三相桥臂的十二个主开关分别并联电容，在三相桥臂的正输入端和第一直流母线电容正极之间接入第一谐振电感，第一谐振电感的正极连接第一直流母线电容正极，第一谐振电感的负极连接三相桥臂的正输入端，在三相桥臂的负输入端和第二直流母线电容负极之间接入第二谐振电感，第二谐振电感的正极连接三相桥臂的负输入端，第二谐振电感的负极连接第二直流母线电容负极，在第一谐振电感两端跨接由反并联有二极管的第一辅助开关与第一箝位电容相串联的电路，其中第一箝位电容的负极连接第一谐振电感正极，第一辅助开关中反并二极管阳极连接第一谐振电感负极，在第二谐振电感两端跨接由反并联有二极管的第二辅助开关与第二箝位电容相串联的电路，其中第二箝位电容的正极连接第二谐振电感负极，第二辅助开关中反并二极管阴极连接第二谐振电感正极，在第一辅助开关两端并联第一电容，在第二辅助开关两端并联第二电容，在三相桥臂的正输入端和两个直流母线电容中点之间接入反并联有二极管的第一短路开关，在三相桥臂的负输入端和两个直流母线电容中点之间接入反并联有二极管的第二短路开关。

本发明的零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器的调制方法，其特征在于：采用三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块，三角载波I，三角载波II，辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块，辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块，辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块，锯齿载波I，锯齿载波II，十二个比较器，六个反相器，两个与非门，两个与门，十四个上升沿延时模块，两个下降沿延时模块，对零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器的三相桥臂主开关的空间矢量进行不连续调制以及辅助开关和短路开关进行调制；

参考矢量v_ref连接三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块的输入端，三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块输出的三相比较值u_ma与第一比较器的正输入端和第二比较器的负输入端相连，三角载波I连接第一比较器的负输入端，三角载波II连接第二比较器的正输入端，第一比较器的输出端同时连接第一上升沿延时模块和第一反向器的输入端，第一反向器的输出端连接第二上升沿延时模块的输入端，第一上升沿延时模块输出主开关S_a1的驱动信号v_{ge_Sa1}，第二上升沿延时模块输出主开关S_a3的驱动信号v_{ge_Sa3}，第二比较器的输出端同时连接第四上升沿延时模块和第二反向器的输入端，第二反向器的输出端连接第三上升沿延时模块的输入端，第四上升沿延时模块输出主开关S_a2的驱动信号v_{ge_Sa2}，第三上升沿延时模块输出主开关S_a4的驱动信号v_{ge_Sa4}；三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块输出的三相比较值u_mb与第三比较器的正输入端和第四比较器的负输入端相连，三角载波I连接第三比较器的负输入端，三角载波II连接第四比较器的正输入端，第三比较器的输出端同时连接第五上升沿延时模块和第三反向器的输入端，第三反向器的输出端连接第六上升沿延时模块的输入端，第六上升沿延时模块输出主开关S_b3的驱动信号v_{ge_Sb3}，第五上升沿延时模块输出主开关S_b1的驱动信号v_{ge_Sb1}，第四比较器的输出端同时连接第八上升沿延时模块和第四反向器的输入端，第四反向器的输出端连接第七上升沿延时模块的输入端，第八上升沿延时模块输出主开关S_b2的驱动信号v_{ge_Sb2}，第七上升沿延时模块输出主开关S_b4的驱动信号v_{ge_Sb4}；三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块输出的三相比较值u_mc与第五比较器的正输入端和第六比较器的负输入端相连，三角载波I连接第五比较器的负输入端，三角载波II连接第六比较器的正输入端，第五比较器的输出端同时连接第九上升沿延时模块和第五反向器的输入端，第五反向器的输出端连接第十上升沿延时模块的输入端，第十上升沿延时模块输出主开关S_c3的驱动信号v_{ge_Sc3}，第九上升沿延时模块输出主开关S_c1的驱动信号v_{ge_Sc1}。第六比较器的输出端同时连接第十二上升沿延时模块和第六反向器的输入端，第六反向器的输出端连接第十一上升沿延时模块的输入端，第十二上升沿延时模块输出主开关S_c2的驱动信号v_{ge_Sc2}，第十一上升沿延时模块输出主开关S_c4的驱动信号v_{ge_Sc4}；三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块的三相比较值u_ma、u_mb、u_mc输出端连接辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块的输入端，辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块输出的比较值u_mp2连接辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块的输入端，辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块输出的比较值u_mp1与第七比较器的负输入端相连，辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块输出的比较值u_mp2与第八比较器的正输入端相连，辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块输出的比较值u_mp3与第九比较器的负输入端相连，锯齿载波I与第七比较器的正输入端、第八比较器的负输入端和第九比较器的正输入端相连。第七比较器的输出端与第八比较器的输出端连接第一与非门的输入端，第一与非门的输出端连接第十三上升沿延时模块的输入端，第十三上升沿延时模块输出短路开关S_Zp的驱动信号v_{ge_SZp}，第八比较器的输出端与第九比较器的输出端连接第一与门的输入端，第一与门的输入端连接第一下降沿延时模块的输入端，第一下降沿延时模块输出辅助开关S_p的驱动信号v_{ge_Sp}；辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块输出的比较值u_mn2连接辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块的输入端，辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块输出的比较值u_mn1与第十比较器的负输入端相连，辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块输出的比较值u_mn2与第十一比较器的正输入端相连，辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块输出的比较值u_mn3与第十二比较器的负输入端相连，锯齿载波II与第十比较器的正输入端、第十一比较器的负输入端和第十二比较器的正输入端相连。第十比较器的输出端与第十一比较器的输出端连接第二与非门的输入端，第二与非门的输入端连接第十四上升沿延时模块的输入端，第十四上升沿延时模块输出短路开关S_Zn的驱动信号v_{ge_SZn}，第十一比较器的输出端与第十二比较器的输出端连接第二与门的输入端，第二与门的输入端连接第二下降沿延时模块的输入端，第二下降沿延时模块输出辅助开关S_n的驱动信号v_{ge_Sn}；

所述的三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块：根据参考矢量v_ref的相位从0度开始至360度结束作为一个工频周期，以每60度相位将一个工频周期分为6个大扇区，0度至60度为大扇区I，60度至120度为大扇区II，120度至180度为大扇区III，180度至240度为大扇区IV，240度至300度为大扇区V，300度至360度为大扇区VI，每个大扇区中根据合成参考矢量v_ref所需的三个矢量的不同又可以分为5个小扇区，即小扇区a，小扇区b，小扇区c，小扇区d，小扇区e；大扇区I的小扇区a由三个矢量poo、oon、ooo的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为o电平，小矢量poo作用时间为T_1(I-a)，小矢量oon作用时间为T_2(I-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(I-a)，A相比较值u_ma(I-a)为T_1(I-a)/2，B相比较值u_mb(I-1)为0，C相比较值u_mc(I-a)为-T_2(I-a)/2；大扇区I的小扇区c由三个矢量pnn、pon、onn的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为n电平，长矢量pnn作用时间为T_1(I-c)，中矢量pon作用时间为T_2(I-c)，小矢量onn作用时间为T_3(I-c)，A相比较值u_ma(I-c)为T_1(I-c)/2+T_2(I-c)/2，B相比较值u_mb(I-c)为-T_1(I-c)/2-T_3(I-c)/2，C相比较值u_mc(I-c)为-T_s；大扇区I的小扇区d由三个矢量onn、oon、pon的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于30度，一个开关周期内保持C相桥臂输出为n电平，小矢量onn作用时间为T_1(I-d)，小矢量oon作用时间为T_2(I-d)，中矢量pon作用时间为T_3(I-d)，A相比较值u_ma(I-d)为T_3(I-d)/2，B相比较值u_mb(I-d)为-T_1(I-d)/2，C相比较值u_mc(I-d)为-T_s；大扇区I的小扇区e由三个矢量poo、ppo、pon的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于30度，一个开关周期内保持A相桥臂输出为p电平，小矢量poo作用时间为T_1(I-e)，小矢量ppo作用时间为T_2(I-e)，中矢量pon作用时间为T-_3(I-e)，A相比较值u_ma(I-e)为T_s，B相比较值u_mb(I-e)为T_2(I-e)/2，C相比较值u_mc(I-e)为-T_3(I-e)/2；大扇区I的小扇区b由三个矢量pon、ppn、ppo的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为p电平，中矢量pon作用时间为T_1(I-b)，长矢量ppn作用时间为T_2(I-b)，小矢量ppo作用时间为T_3(I-b)，A相比较值u_ma(I-b)为T_s，B相比较值u_mb(I-b)为T_2(I-b)/2+T_3(I-b)/2，C相比较值u_mc(I-b)为-T_1(I-b)/2-T_2(I-b)/2；大扇区II的小扇区a由三个矢量oon、opo、ooo的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为o电平，小矢量oon作用时间为T_1(II-a)，小矢量opo作用时间为T_2(II-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(II-a)，A相比较值u_ma(II-a)为0，B相比较值u_mb(II-a)为T_2(II-a)/2，C相比较值u_mc(II-a)为-T_1(II-a)/2；大扇区II的小扇区c由三个矢量ppn、opn、ppo的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为p电平，长矢量ppn作用时间为T_1(II-c)，中矢量opn作用时间为T_2(II-c)，小矢量ppo作用时间为T_3(II-c)，A相比较值u_ma(II-c)为T_1(II-c)/2+T_3(II-c)/2，B相比较值u_mb(II-c)为T_s/2，C相比较值u_mc(II-c)为-T_1(II-c)/2-T_2(II-c)/2；大扇区II的小扇区d由三个矢量ppo、opo、opn的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于90度，一个开关周期内保持B相桥臂输出为p电平，小矢量ppo作用时间为T_1(II-d)，小矢量opo作用时间为T_2(II-d)，中矢量opn作用时间为T_3(II-d)，A相比较值u_ma(II-d)为T_1(II-d)/2，B相比较值u_mb(II-d)为T_s/2，C相比较值u_mc(II-d)为-T_3(II-d)/2；大扇区II的小扇区e由三个矢量oon、non、opn的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于90度，一个开关周期内保持C相桥臂输出为n电平，小矢量oon作用时间为T_1(II-e)，小矢量non作用时间为T_2(II-e)，中矢量opn作用时间为T_3(II-e)，A相比较值u_ma(II-e)为-T_2(II-e)/2，B相比较值u_mb(II-e)为T_3(II-e)/2，C相比较值u_mc(II-e)为-T_s/2；大扇区II的小扇区b由三个矢量opn、npn、non的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为n电平，中矢量opn作用时间为T_1(II-b)，长矢量npn作用时间为T_2(II-b)，小矢量non作用时间为T_3(II-b)，A相比较值u_ma(II-b)为-T_2(II-b)/2-T_3(II-b)/2，B相比较值u_mb(II-b)为T_1(II-b)/2+T_2(II-b)/2，C相比较值u_mc(II-b)为-T_s/2；大扇区III的小扇区a由三个矢量opo、noo、ooo的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为o电平，小矢量opo作用时间为T_1(III-a)，小矢量noo作用时间为T-_2(III-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(III-a)，A相比较值u_ma(III-a)为-T_2(III-a)/2，B相比较值u_mb(III-a)为T_1(III-a)/2，C相比较值u_mc(III-a)为0；大扇区III的小扇区c由三个矢量npn、npo、non的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为n电平，长矢量npn作用时间为T_1(III-c)，中矢量npo作用时间为T_2(III-c)，小矢量non作用时间为T_3(III-c)，A相比较值u_ma(III-c)为-T_s/2，B相比较值u_mb(III-c)为T_1(III-c)/2+T_2(III-c)/2，C相比较值u_mc(III-c)为-T_1(III-c)/2-T_3(III-c)/2；大扇区III的小扇区d由三个矢量non、noo、npo的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于150度，一个开关周期内保持A相桥臂输出为n电平，小矢量non作用时间为T_1(III-d)，小矢量noo作用时间为T_2(III-d)，中矢量npo作用时间为T_3(III-d)，A相比较值u_ma(III-d)为-T_s/2，B相比较值u_mb(III-d)为T_3(III-d)/2，C相比较值u_mc(III-d)为-T_1(III-d)/2；大扇区III的小扇区e由三个矢量opo、opp、npo的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于150度，一个开关周期内保持B相桥臂输出为p电平，小矢量opo作用时间为T_1(III-e)，小矢量opp作用时间为T_2(III-e)，中矢量npo作用时间为T_3(III-e)，A相比较值u_ma(III-e)为-T_3(III-e)/2，B相比较值u_mb(III-e)为T_s/2，C相比较值u_mc(III-e)为T_2(III-e)/2；大扇区III的小扇区b由三个矢量npo、npp、opp的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为p电平，中矢量npo作用时间为T_1(III-b)，长矢量npp作用时间为T_2(III-b)，小矢量opp作用时间为T_3(III-b)，A相比较值u_ma(III-b)为-T_1(III-b)/2-T_2(III-b)/2，B相比较值u_mb(III-b)为T_s/2，C相比较值u_mc(III-b)为T_2(III-b)/2+T_3(III-b)/2；大扇区IV的小扇区a由三个矢量noo、oop、ooo的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为o电平，小矢量noo作用时间为T_1(IV-a)，小矢量oop作用时间为T_2(IV-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(IV-a)，A相比较值u_ma(IV-a)为-T_1(IV-a)/2，B相比较值u_mb(IV-a)为0，C相比较值u_mc(IV-a)为T_2(IV-a)/2；大扇区IV的小扇区c由三个矢量npn、npo、non的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为p电平，长矢量npn作用时间为T_1(IV-c)，中矢量npo作用时间为T_2(IV-c)，小矢量non作用时间为T_3(IV-c)，A相比较值u_ma(IV-c)为-T_1(IV-c)/2-T_2(IV-c)/2，B相比较值u_mb(IV-c)为T_1(IV-c)/2+T_3(IV-c)/2，C相比较值u_mc(IV-c)为T_s/2；大扇区IV的小扇区d由三个矢量opp、oop、nop的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于210度，一个开关周期内保持C相桥臂输出为p电平，小矢量opp作用时间为T_1(IV-d)，小矢量oop作用时间为T_2(IV-d)，中矢量nop作用时间为T_3(IV-d)，A相比较值u_ma(IV-d)为-T_3(IV-d)/2，B相比较值u_mb(IV-d)为T_1(IV-d)/2，C相比较值u_mc(IV-d)为-T_s/2；大扇区IV的小扇区e由三个矢量noo、nno、nop的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于210度，一个开关周期内保持A相桥臂输出为n电平，小矢量noo作用时间为T_1(IV-e)，小矢量nno作用时间为T_2(IV-e)，中矢量nop作用时间为T_3(IV-e)，A相比较值u_ma(IV-e)为-T_s/2，B相比较值u_mb(IV-e)为-T_2(IV-e)/2，C相比较值u_mc(IV-e)为T_3(IV-e)/2；大扇区IV的小扇区b由三个矢量nop、nnp、nno的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为n电平，中矢量nop作用时间为T_1(IV-b)，长矢量nnp作用时间为T_2(IV-b)，小矢量nno作用时间为T_3(IV-b)，A相比较值u_ma(IV-b)为-T_s/2，B相比较值u_mb(IV-b)为-T_2(IV-b)/2-T_3(IV-b)/2，C相比较值u_mc(IV-b)为T_1(IV-b)/2+T_2(IV-b)/2；大扇区V的小扇区a由三个矢量oop、ono、ooo的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为o电平，小矢量oop作用时间为T_1(V-a)，小矢量ono作用时间为T_2(V-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(V-a)，A相比较值u_ma(V-a)为0，B相比较值u_mb(V-a)为-T_2(V-a)/2，C相比较值u_mc(V-a)为T_1(V-a)/2；大扇区V的小扇区c由三个矢量nnp、onp、nno的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为n电平，长矢量nnp作用时间为T_1(V-c)，中矢量onp作用时间为T_2(V-c)，小矢量nno作用时间为T_3(V-c)，A相比较值u_ma(V-c)为-T_1(V-c)/2-T_3(V-c)/2，B相比较值u_mb(V-c)为-T_s/2，C相比较值u_mc(V-c)为T_1(V-c)/2+T_2(V-c)/2；大扇区V的小扇区d由三个矢量nno、ono、onp的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于270度，一个开关周期内保持B相桥臂输出为n电平，小矢量nno作用时间为T_1(V-d)，小矢量ono作用时间为T_2(V-d)，中矢量onp作用时间为T_3(V-d)，A相比较值u_ma(V-d)为-T_1(V-d)/2，B相比较值u_mb(V-d)为-T_s/2，C相比较值u_mc(V-d)为T_3(V-d)/2；大扇区V的小扇区e由三个矢量oop、pop、onp的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于270度，一个开关周期内保持C相桥臂输出为p电平，小矢量oop作用时间为T_1(V-e)，小矢量pop作用时间为T_2(V-e)，中矢量onp作用时间为T_3(V-e)，A相比较值u_ma(V-e)为T_2(V-e)/2，B相比较值u_mb(V-e)为-T_3(V-e)/2，C相比较值u_mc(V-e)为T_s/2；大扇区V的小扇区b由三个矢量onp、pnp、pop的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为p电平，中矢量onp作用时间为T_1(V-b)，长矢量pnp作用时间为T_2(V-b)，小矢量pop作用时间为T_3(V-b)，A相比较值u_ma(V-b)为T_2(V-b)/2+T_3(V-b)/，B相比较值u_mb(V-b)为-T_1(V-b)/2-T_2(V-b)/2，C相比较值u_mc(V-b)为T_s/2；大扇区VI的小扇区a由三个矢量ono、poo、ooo的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为o电平，小矢量ono作用时间为T_1(VI-a)，小矢量poo作用时间为T_2(VI-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(VI-a)，A相比较值u_ma为T_2(VI-a)/2，B相比较值u_mb(VI-a)为-T_1(VI-a)/2，C相比较值u_mc(VI-a)为0；大扇区VI的小扇区c由三个矢量pnp、pno、pop的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为p电平，长矢量pnp作用时间为T_1(VI-c)，中矢量pno作用时间为T_2(VI-c)，小矢量pop作用时间为T_3(VI-c)，A相比较值u_ma(VI-c)为T_s/2，B相比较值u_mb(VI-c)为-T_1(VI-c)/2-T_2(VI-c)/2，C相比较值u_mc(VI-c)为T_1(VI-c)/2+T_3(VI-c)/2；大扇区VI的小扇区d由三个矢量pop、poo、pno的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于330度，一个开关周期内保持A相桥臂输出为p电平，小矢量pop作用时间为T_1(VI-d)，小矢量poo作用时间为T_2(VI-d)，中矢量pno作用时间为T_3(VI-d)，A相比较值u_ma(VI-d)为T_s/2，B相比较值u_mb(VI-d)为-T_3(VI-d)/2，C相比较值u_mc(VI-d)为T_1(VI-d)/2；大扇区VI的小扇区e由三个矢量ono、onn、pno的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于330度，一个开关周期内保持B相桥臂输出为n电平，小矢量ono作用时间为T_1(VI-e)，小矢量onn作用时间为T_2(VI-e)，中矢量pno作用时间为T_3(VI-e)，A相比较值u_ma(VI-e)为T_3(VI-e)/2，B相比较值u_mb(VI-e)为-T_s/2，C相比较值u_mc(VI-e)为-T_2(VI-e)/2；大扇区VI的小扇区b由三个矢量pno、pnn、onn的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为n电平，中矢量pno作用时间为T_1(VI-b)，长矢量pnn作用时间为T_2(VI-b)，小矢量onn作用时间为T_3(VI-b)，A相比较值u_ma(VI-b)为T_1(VI-b)/2+T_2(VI-b)/2，B相比较值u_mb(VI-b)为-T_s/2，C相比较值u_mc(VI-b)为-T_2(VI-b)/2-T_3(VI-b)/2；参数T_s为开关周期，满足T₁+T₂+T₃＝T_s；

所述的辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块：大扇区I的小扇区a中u_mp2的值选取u_ma(I-a)，u_mn2选取u_mc(I-a)；大扇区I的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_ma(I-c)和u_ma(I-d)，u_mn2分别选取u_mb(I-c)和u_mb(I-d)；大扇区I的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_mb(I-e)和u_mb(I-b)，u_mn2分别选取u_mc(I-e)和u_mc(I-b)；大扇区II的小扇区a中u_mp2的值选取u_mb(II-a)-，u_mn2选取u_mc(II-a)；大扇区II的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_ma(II-c)和u_ma(II-d)，u_mn2分别选取u_mc(II-c)和u_mc(II-d)；大扇区II的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_mb(II-e)和u_mb(II-b)，u_mn2分别选取u_ma(II-e)和u_ma(II-b)；大扇区III的小扇区a中u_mp2的值选取u_mb(III-a)，u_mn2选取u_ma(III-a)；大扇区III的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_mb(III-c)和u_mb(III-d)，u_mn2分别选取u_mc(III-c)和u_mc(III-d)；大扇区III的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_mc(III-e)和u_mc(III-b)，u_mn2分别选取u_ma(III-e)和u_ma(III-b)；大扇区IV的小扇区a中u_mp2的值选取u_mc(IV-a)，u_mn2选取u_ma(IV-a)；大扇区IV的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_mb(IV-c)和u_mb(IV-d)，u_mn2分别选取u_ma(IV-c)和u_ma(IV-d)；大扇区IV的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_mc(IV-e)和u_mc(IV-b)，u_mn2分别选取u_mb(IV-e)和u_mb(IV-b)；大扇区V的小扇区a中u_mp2的值选取u_mc(V-a)，u_mn2选取u_mb(V-a)；大扇区V的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_mc(V-c)和u_mc(V-d)，u_mn2分别选取u_ma(V-c)和u_ma(V-d)；大扇区V的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_ma(V-e)和u_ma(V-b)，u_mn2分别选取u_mb(V-e)和u_mb(V-b)；大扇区VI的小扇区a中u_mp2的值选取u_ma(VI-a)，u_mn2选取u_mb(VI-a)；大扇区VI的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_mc(VI-c)和u_mc(VI-d)，u_mn2分别选取u_mb(VI-c)和u_mb(VI-d)；大扇区VI的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_ma(VI-e)和u_ma(VI-b)，u_mn2分别选取u_mc(VI-e)和u_mc(VI-b)；

所述的辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块的表达式为：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{mp}1}=u_{\mathrm{mp}2}+T_{\mathrm{SCp}}+T_d\\ u_{\mathrm{mp}2}=u_{\mathrm{mp}2}\\ u_{\mathrm{mp}3}=u_{\mathrm{mp}2}+T_{D0p}+T_d-T_r\end{array}\right.$

所述的辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块的表达式为：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{mn}1}=u_{\mathrm{mn}2}+T_{\mathrm{SCn}}+T_d\\ u_{\mathrm{mn}2}=u_{\mathrm{mn}2}\\ u_{\mathrm{mn}3}=u_{\mathrm{mn}2}+T_{D0n}+T_d-T_r\end{array}\right.$

所述的三角载波I表达式为：

$u_{\mathrm{tri}1}=\left\{\begin{array}{cc}t-\frac{T_s}{2}\&CenterDot;2N& \frac{T_s}{2}\&CenterDot;2N\&le;t<\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)\\ \frac{T_s}{2}-(t-\frac{T_s}{2}(2N+1))& \frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)\&le;t<\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+2)\end{array}\right.$

所述的三角载波II的表达式为：

$u_{\mathrm{tri}2}=\left\{\begin{array}{cc}t-\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)& \frac{T_s}{2}\&CenterDot;2N\&le;t<\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)\\ \frac{T_s}{2}(2N+1)-t& \frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)\&le;t<\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+2)\end{array}\right.$

所述的锯齿载波I的表达式为：

u_saw1＝t-T_s·N T_s·N≤t<T_s·(N+1)

所述的锯齿载波II的表达式为：

u_saw2＝t-T_s·(N+1) T_s·N≤t<T_s·(N+1)

表达式中的参数：T_s为开关周期，N为整数，T_SCp为短路开关S_Zp的导通时间，T_D0p为辅助开关S_p的关断时间，T_SCn为短路开关S_Zn的导通时间，T_D0n为辅助开关S_n的关断时间，T_d为死区时间，T_r为谐振时间；

上述的第一上升沿延时模块、第二上升沿延时模块、第三上升沿延时模块、第四上升沿延时模块、第五上升沿延时模块、第六上升沿延时模块、第七上升沿延时模块、第八上升沿延时模块、第九上升沿延时模块、第十上升沿延时模块、第十一上升沿延时模块、第十二上升沿延时模块、第十三上升沿延时模块和第十四上升沿延时模块输入信号为上升沿延时，上升沿信号延时并输出，其余时刻输出信号与输入信号相等，第一上升沿延时模块、第二上升沿延时模块、第三上升沿延时模块、第四上升沿延时模块、第五上升沿延时模块、第六上升沿延时模块、第七上升沿延时模块、第八上升沿延时模块、第九上升沿延时模块、第十上升沿延时模块、第十一上升沿延时模块、第十二上升沿延时模块、第十三上升沿延时模块和第十四上升沿延时模块的延时都为T_d，第一下降沿延时模块至第二下降沿延时模块输入信号为下降沿延时，下降沿信号延时并输出，其余时刻输出信号与输入信号相等，第一下降沿延时模块至第二下降沿延时模块的延时都为T_d-T_r，需满足T_r≤T_d。

本发明的零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器根据三相桥臂主开关驱动信号时序，产生辅助开关信号和短路开关信号，辅助开关动作引起电路谐振，短路开关动作为谐振电感充磁提供续流回路，以提供足够的谐振能量,能实现工频周期内全范围零电压开关。该变换器中箝位二极管的反向恢复得到抑制，减少了电磁干扰。电路中所有功率开关器件实现软开关，开关损耗小，电路效率高，有利于提高工作频率，进而提高功率密度。

附图说明

图1为本发明提出的零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器拓扑；

图2为本发明提出的零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器调制方法实现框图；

图3为一个工频周期内六个工作扇区的划分示意图；

图4为一个工频周期内六个工作扇区的空间矢量图；

图5为本发明逆变器三相三电平主桥臂的空间矢量不连续调制方法，以大扇区I为例；

图6为本发明提出的零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器调制方法一个开关周期内各驱动信号波形，以大扇区I的小扇区c为例；

图7为本发明的电路工作时的电压电流波形，以扇区I的小扇区c为例；

图8为本发明对应图5所示t₀～t₁阶段的电路工作状态示意图；

图9为本发明对应图5所示t₁～t₂阶段的电路工作状态示意图；

图10为本发明对应图5所示t₂～t₃阶段的电路工作状态示意图；

图11为本发明对应图5所示t₃～t₄阶段的电路工作状态示意图；

图12为本发明对应图5所示t₄～t₅阶段的电路工作状态示意图；

图13为本发明对应图5所示t₅～t₆阶段的电路工作状态示意图；

图14为本发明对应图5所示t₆～t₇阶段的电路工作状态示意图；

图15为本发明对应图5所示t₇～t₈阶段的电路工作状态示意图；

图16为本发明对应图5所示t₈～t₉阶段的电路工作状态示意图；

图17为本发明对应图5所示t₉～t₁₀阶段的电路工作状态示意图；

图18为本发明对应图5所示t₁₀～t₁₁阶段的电路工作状态示意图；

图19为本发明对应图5所示t₁₁～t₁₂阶段的电路工作状态示意图；

图20为本发明对应图5所示t₁₂～t₁₃阶段的电路工作状态示意图；

图21为本发明对应图5所示t₁₃～t₁₄阶段的电路工作状态示意图；

图22为本发明对应图5所示t₁₄～t₁₅阶段的电路工作状态示意图；

图23为本发明对应图5所示t₁₅～t₁₆阶段的电路工作状态示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

参照图1，本发明的零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器包括：由十二个反并联有二极管的全控主开关S_a1～S_a4,S_b1～S_b4,S_c1～S_c4及六个箝位二极管D_ap,D_an,D_bp,D_bn,D_cp,D_cn组成的三相桥臂，分别接在各相桥臂输出中点与负载之间的输出电感L_a,L_b,L_c，接在三相桥臂输入侧直流母线正负端之间的两个直流母线电容C₁,C₂，三相桥臂的十二个主开关分别并联电容C_ra1～C_ra4,C_rb1～C_rb4,C_rc1～C_rc4，在三相桥臂的正输入端和第一直流母线电容C₁正极之间接入第一谐振电感L_rp，第一谐振电感L_rp的正极连接第一直流母线电容C₁正极，第一谐振电感L_rp的负极连接三相桥臂的正输入端，在三相桥臂的负输入端和第二直流母线电容C₂负极之间接入第二谐振电感L_rn，第二谐振电感L_rn的正极连接三相桥臂的负输入端，第二谐振电感L_rn的负极连接第二直流母线电容C₂负极，在第一谐振电感L_rp两端跨接由反并联有二极管的第一辅助开关S_p与第一箝位电容C_cp相串联的电路，其中第一箝位电容C_cp的负极连接第一谐振电感L_rp正极，第一辅助开关S_p中反并二极管阳极连接第一谐振电感L_rp负极，在第二谐振电感L_rn两端跨接由反并联有二极管的第二辅助开关S_n与第二箝位电容C_cn相串联的电路，其中第二箝位电容C_cn的正极连接第二谐振电感L_rn负极，第二辅助开关S_n中反并二极管阴极连接第二谐振电感L_rn正极，在第一辅助开关S_p两端并联第一电容C_rp，在第二辅助开关S_n两端并联第二电容C_rn，在三相桥臂的正输入端和两个直流母线电容C₁,C₂中点之间接入反并联有二极管的第一短路开关S_Zp，在三相桥臂的负输入端和两个直流母线电容C₁,C₂中点之间接入反并联有二极管的第二短路开关S_Zn。

零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器调制方法，包括三相三电平二极管中点箝位桥臂主开关的空间矢量不连续调制方法以及辅助开关和短路开关的调制方法。

参照图2，采用三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块2，三角载波I3，三角载波II4，辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块5，辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块6，辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块8，锯齿载波I7，锯齿载波II9，十二个比较器10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21，六个反相器22、23、24、25、26、27，两个与非门28、30，两个与门29、31，十四个上升沿延时模块32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、46，两个下降沿延时模块45、47，对零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器的三相桥臂主开关的空间矢量进行不连续调制以及辅助开关和短路开关进行调制；

参考矢量v_ref1连接三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块2的输入端，三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块2输出的三相比较值u_ma与第一比较器10的正输入端和第二比较器11的负输入端相连，三角载波I3连接第一比较器10的负输入端，三角载波II4连接第二比较器11的正输入端，第一比较器10的输出端同时连接第一上升沿延时模块32和第一反向器22的输入端，第一反向器22的输出端连接第二上升沿延时模块33的输入端，第一上升沿延时模块32输出主开关S_a1的驱动信号v_{ge_Sa1}48，第二上升沿延时模块33输出主开关S_a3的驱动信号v_{ge_Sa3}49，第二比较器11的输出端同时连接第四上升沿延时模块35和第二反向器23的输入端，第二反向器23的输出端连接第三上升沿延时模块34的输入端，第四上升沿延时模块35输出主开关S_a2的驱动信号v_{ge_Sa2}51，第三上升沿延时模块34输出主开关S_a4的驱动信号v_{ge_Sa4}50；三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块2输出的三相比较值u_mb与第三比较器12的正输入端和第四比较器13的负输入端相连，三角载波I3连接第三比较器12的负输入端，三角载波II4连接第四比较器13的正输入端，第三比较器12的输出端同时连接第五上升沿延时模块36和第三反向器24的输入端，第三反向器24的输出端连接第六上升沿延时模块37的输入端，第六上升沿延时模块37输出主开关S_b3的驱动信号v_{ge_Sb3}53，第五上升沿延时模块36输出主开关S_b1的驱动信号v_{ge_Sb1}52，第四比较器13的输出端同时连接第八上升沿延时模块39和第四反向器25的输入端，第四反向器25的输出端连接第七上升沿延时模块38的输入端，第八上升沿延时模块39输出主开关S_b2的驱动信号v_{ge_Sb2}55，第七上升沿延时模块38输出主开关S_b4的驱动信号v_{ge_Sb4}54；三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块2输出的三相比较值u_mc与第五比较器14的正输入端和第六比较器15的负输入端相连，三角载波I3连接第五比较器14的负输入端，三角载波II4连接第六比较器15的正输入端，第五比较器14的输出端同时连接第九上升沿延时模块40和第五反向器26的输入端，第五反向器26的输出端连接第十上升沿延时模块41的输入端，第十上升沿延时模块41输出主开关S_c3的驱动信号v_{ge_Sc3}57，第九上升沿延时模块40输出主开关S_c1的驱动信号v_{ge_Sc1}56。第六比较器15的输出端同时连接第十二上升沿延时模块43和第六反向器27的输入端，第六反向器27的输出端连接第十一上升沿延时模块42的输入端，第十二上升沿延时模块43输出主开关S_c2的驱动信号v_{ge_Sc2}59，第十一上升沿延时模块42输出主开关S_c4的驱动信号v_{ge_Sc4}58；三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块2的三相比较值u_ma、u_mb、u_mc输出端连接辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块5的输入端，辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块5输出的比较值u_mp2连接辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块6的输入端，辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块6输出的比较值u_mp1与第七比较器16的负输入端相连，辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块6输出的比较值u_mp2与第八比较器17的正输入端相连，辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块6输出的比较值u_mp3与第九比较器18的负输入端相连，锯齿载波I7与第七比较器16的正输入端、第八比较器17的负输入端和第九比较器18的正输入端相连。第七比较器16的输出端与第八比较器17的输出端连接第一与非门28的输入端，第一与非门28的输出端连接第十三上升沿延时模块44的输入端，第十三上升沿延时模块44输出短路开关S_Zp的驱动信号v_{ge_SZp}60，第八比较器17的输出端与第九比较器18的输出端连接第一与门29的输入端，第一与门29的输入端连接第一下降沿延时模块45的输入端，第一下降沿延时模块45输出辅助开关S_p的驱动信号v_{ge_Sp}61；辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块5输出的比较值u_mn2连接辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块8的输入端，辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块8输出的比较值u_mn1与第十比较器19的负输入端相连，辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块8输出的比较值u_mn2与第十一比较器20的正输入端相连，辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块8输出的比较值u_mn3与第十二比较器21的负输入端相连，锯齿载波II9与第十比较器19的正输入端、第十一比较器20的负输入端和第十二比较器21的正输入端相连。第十比较器19的输出端与第十一比较器20的输出端连接第二与非门30的输入端，第二与非门30的输入端连接第十四上升沿延时模块46的输入端，第十四上升沿延时模块46输出短路开关S_Zn的驱动信号v_{ge_SZn}62，第十一比较器20的输出端与第十二比较器21的输出端连接第二与门31的输入端，第二与门31的输入端连接第二下降沿延时模块47的输入端，第二下降沿延时模块47输出辅助开关S_n的驱动信号v_{ge_Sn}63。

零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器的三相主桥臂采用三电平空间矢量不连续调制方式，每个开关周期总有一相桥臂主电路不动作。以直流母线电容中点O为参考电位，规定正母线电压+V_dc/2为p电平，负母线电压-V_dc/2为n电平，中点电压为o电平，A、B、C为桥臂输出点。三相三电平逆变器有27个开关状态，组成19个基本空间矢量，其中，零矢量1个，对应3个开关状态；小矢量6个，分别对应2个开关状态；中矢量和大矢量各6个，分别对应1个开关状态。参照图3，将一个工频周期分为6个大扇区，即大扇区I，大扇区II，大扇区III，大扇区IV，大扇区V，大扇区VI。参照图4，每个大扇区又可以分为5个小扇区，即小扇区a，小扇区b，小扇区c，小扇区d，小扇区e。

三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块2中，参照图5，具体说明参考矢量v_ref1位于大扇区I内时的三电平空间矢量不连续调制。大扇区I的小扇区a由三个矢量poo、oon、ooo的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为o电平，小矢量poo作用时间为T_1(I-a)，小矢量oon作用时间为T_2(I-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(I-a)，A相比较值u_ma(I-a)为T_1(I-a)/2，B相比较值u_mb(I-1)为0，C相比较值u_mc(I-a)为-T_2(I-a)/2；大扇区I的小扇区c由三个矢量pnn、pon、onn的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为n电平，长矢量pnn作用时间为T_1(I-c)，中矢量pon作用时间为T_2(I-c)，小矢量onn作用时间为T_3(I-c)，A相比较值u_ma(I-c)为T_1(I-c)/2+T_2(I-c)/2，B相比较值u_mb(I-c)为-T_1(I-c)/2-T_3(I-c)/2，C相比较值u_mc(I-c)为-T_s；大扇区I的小扇区d由三个矢量onn、oon、pon的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于30度，一个开关周期内保持C相桥臂输出为n电平，小矢量onn作用时间为T_1(I-d)，小矢量oon作用时间为T_2(I-d)，中矢量pon作用时间为T_3(I-d)，A相比较值u_ma(I-d)为T_3(I-d)/2，B相比较值u_mb(I-d)为-T_1(I-d)/2，C相比较值u_mc(I-d)为-T_s；大扇区I的小扇区e由三个矢量poo、ppo、pon的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于30度，一个开关周期内保持A相桥臂输出为p电平，小矢量poo作用时间为T_1(I-e)，小矢量ppo作用时间为T_2(I-e)，中矢量pon作用时间为T_3(I-e)，A相比较值u_ma(I-e)为T_s，B相比较值u_mb(I-e)为T_2(I-e)/2，C相比较值u_mc(I-e)为-T_3(I-e)/2；大扇区I的小扇区b由三个矢量pon、ppn、ppo的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为p电平，中矢量pon作用时间为T_1(I-b)，长矢量ppn作用时间为T_2(I-b)，小矢量ppo作用时间为T_3(I-b)，A相比较值u_ma(I-b)为T_s，B相比较值u_mb(I-b)为T_2(I-b)/2+T_3(I-b)/2，C相比较值u_mc(I-b)为-T_1(I-b)/2-T_2(I-b)/2；

大扇区II的小扇区a由三个矢量oon、opo、ooo的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为o电平，小矢量oon作用时间为T_1(II-a)，小矢量opo作用时间为T_2(II-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(II-a)，A相比较值u_ma(II-a)为0，B相比较值u_mb(II-a)为T_2(II-a)/2，C相比较值u_mc(II-a)为-T_1(II-a)/2；大扇区II的小扇区c由三个矢量ppn、opn、ppo的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为p电平，长矢量ppn作用时间为T_1(II-c)，中矢量opn作用时间为T_2(II-c)，小矢量ppo作用时间为T_3(II-c)，A相比较值u_ma(II-c)为T_1(II-c)/2+T_3(II-c)/2，B相比较值u_mb(II-c)为T_s/2，C相比较值u_mc(II-c)为-T_1(II-c)/2-T_2(II-c)/2；大扇区II的小扇区d由三个矢量ppo、opo、opn的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于90度，一个开关周期内保持B相桥臂输出为p电平，小矢量ppo作用时间为T_1(II-d)，小矢量opo作用时间为T_2(II-d)，中矢量opn作用时间为T_3(II-d)，A相比较值u_ma(II-d)为T_1(II-d)/2，B相比较值u_mb(II-d)为T_s/2，C相比较值u_mc(II-d)为-T_3(II-d)/2；大扇区II的小扇区e由三个矢量oon、non、opn的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于90度，一个开关周期内保持C相桥臂输出为n电平，小矢量oon作用时间为T_1(II-e)，小矢量non作用时间为T_2(II-e)，中矢量opn作用时间为T_3(II-e)，A相比较值u_ma(II-e)为-T_2(II-e)/2，B相比较值u_mb(II-e)为T_3(II-e)/2，C相比较值u_mc(II-e)为-T_s/2；大扇区II的小扇区b由三个矢量opn、npn、non的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为n电平，中矢量opn作用时间为T_1(II-b)，长矢量npn作用时间为T_2(II-b)，小矢量non作用时间为T_3(II-b)，A相比较值u_ma(II-b)为-T_2(II-b)/2-T_3(II-b)/2，B相比较值u_mb(II-b)为T_1(II-b)/2+T_2(II-b)/2，C相比较值u_mc(II-b)为-T_s/2；

大扇区III的小扇区a由三个矢量opo、noo、ooo的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为o电平，小矢量opo作用时间为T_1(III-a)，小矢量noo作用时间为T_2(III-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(III-a)，A相比较值u_ma(III-a)为-T_2(III-a)/2，B相比较值u_mb(III-a)为T_1(III-a)/2，C相比较值u_mc(III-a)为0；大扇区III的小扇区c由三个矢量npn、npo、non的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为n电平，长矢量npn作用时间为T_1(III-c)，中矢量npo作用时间为T_2(III-c)，小矢量non作用时间为T_3(III-c)，A相比较值u_ma(III-c)为-T_s/2，B相比较值u_mb(III-c)为T_1(III-c)/2+T_2(III-c)/2，C相比较值u_mc(III-c)为-T_1(III-c)/2-T_3(III-c)/2；大扇区III的小扇区d由三个矢量non、noo、npo的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于150度，一个开关周期内保持A相桥臂输出为n电平，小矢量non作用时间为T_1(III-d)，小矢量noo作用时间为T_2(III-d)，中矢量npo作用时间为T_3(III-d)，A相比较值u_ma(III-d)为-T_s/2，B相比较值u_mb(III-d)为T_3(III-d)/2，C相比较值u_mc(III-d)为-T_1(III-d)/2；大扇区III的小扇区e由三个矢量opo、opp、npo的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于150度，一个开关周期内保持B相桥臂输出为p电平，小矢量opo作用时间为T_1(III-e)，小矢量opp作用时间为T_2(III-e)，中矢量npo作用时间为T_3(III-e)，A相比较值u_ma(III-e)为-T_3(III-e)/2，B相比较值u_mb(III-e)为T_s/2，C相比较值u_mc(III-e)为T_2(III-e)/2；大扇区III的小扇区b由三个矢量npo、npp、opp的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为p电平，中矢量npo作用时间为T_1(III-b)，长矢量npp作用时间为T_2(III-b)，小矢量opp作用时间为T_3(III-b)，A相比较值u_ma(III-b)为-T_1(III-b)/2-T_2(III-b)/2，B相比较值u_mb(III-b)为T_s/2，C相比较值u_mc(III-b)为T_2(III-b)/2+T_3(III-b)/2；

大扇区IV的小扇区a由三个矢量noo、oop、ooo的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为o电平，小矢量noo作用时间为T_1(IV-a)，小矢量oop作用时间为T_2(IV-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(IV-a)，A相比较值u_ma(IV-a)为-T_1(IV-a)/2，B相比较值u_mb(IV-a)为0，C相比较值u_mc(IV-a)为T_2(IV-a)/2；大扇区IV的小扇区c由三个矢量npn、npo、non的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为p电平，长矢量npn作用时间为T_1(IV-c)，中矢量npo作用时间为T_2(IV-c)，小矢量non作用时间为T_3(IV-c)，A相比较值u_ma(IV-c)为-T_1(IV-c)/2-T_2(IV-c)/2，B相比较值u_mb(IV-c)为T_1(IV-c)/2+T_3(IV-c)/2，C相比较值u_mc(IV-c)为T_s/2；大扇区IV的小扇区d由三个矢量opp、oop、nop的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于210度，一个开关周期内保持C相桥臂输出为p电平，小矢量opp作用时间为T_1(IV-d)，小矢量oop作用时间为T_2(IV-d)，中矢量nop作用时间为T_3(IV-d)，A相比较值u_ma(IV-d)为-T_3(IV-d)/2，B相比较值u_mb(IV-d)为T_1(IV-d)/2，C相比较值u_mc(IV-d)为-T_s/2；大扇区IV的小扇区e由三个矢量noo、nno、nop的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于210度，一个开关周期内保持A相桥臂输出为n电平，小矢量noo作用时间为T_1(IV-e)，小矢量nno作用时间为T_2(IV-e)，中矢量nop作用时间为T_3(IV-e)，A相比较值u_ma(IV-e)为-T_s/2，B相比较值u_mb(IV-e)为-T_2(IV-e)/2，C相比较值u_mc(IV-e)为T_3(IV-e)/2；大扇区IV的小扇区b由三个矢量nop、nnp、nno的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为n电平，中矢量nop作用时间为T_1(IV-b)，长矢量nnp作用时间为T_2(IV-b)，小矢量nno作用时间为T_3(IV-b)，A相比较值u_ma(IV-b)为-T_s/2，B相比较值u_mb(IV-b)为-T_2(IV-b)/2-T_3(IV-b)/2，C相比较值u_mc(IV-b)为T_1(IV-b)/2+T_2(IV-b)/2；

大扇区V的小扇区a由三个矢量oop、ono、ooo的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为o电平，小矢量oop作用时间为T_1(V-a)，小矢量ono作用时间为T_2(V-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(V-a)，A相比较值u_ma(V-a)为0，B相比较值u_mb(V-a)为-T_2(V-a)/2，C相比较值u_mc(V-a)为T_1(V-a)/2；大扇区V的小扇区c由三个矢量nnp、onp、nno的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为n电平，长矢量nnp作用时间为T_1(V-c)，中矢量onp作用时间为T_2(V-c)，小矢量nno作用时间为T_3(V-c)，A相比较值u_ma(V-c)为-T_1(V-c)/2-T_3(V-c)/2，B相比较值u_mb(V-c)为-T_s/2，C相比较值u_mc(V-c)为T_1(V-c)/2+T_2(V-c)/2；大扇区V的小扇区d由三个矢量nno、ono、onp的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于270度，一个开关周期内保持B相桥臂输出为n电平，小矢量nno作用时间为T_1(V-d)，小矢量ono作用时间为T_2(V-d)，中矢量onp作用时间为T_3(V-d)，A相比较值u_ma(V-d)为-T_1(V-d)/2，B相比较值u_mb(V-d)为-T_s/2，C相比较值u_mc(V-d)为T_3(V-d)/2；大扇区V的小扇区e由三个矢量oop、pop、onp的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于270度，一个开关周期内保持C相桥臂输出为p电平，小矢量oop作用时间为T_1(V-e)，小矢量pop作用时间为T_2(V-e)，中矢量onp作用时间为T_3(V-e)，A相比较值u_ma(V-e)为T_2(V-e)/2，B相比较值u_mb(V-e)为-T_3(V-e)/2，C相比较值u_mc(V-e)为T_s/2；大扇区V的小扇区b由三个矢量onp、pnp、pop的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为p电平，中矢量onp作用时间为T_1(V-b)，长矢量pnp作用时间为T_2(V-b)，小矢量pop作用时间为T_3(V-b)，A相比较值u_ma(V-b)为T_2(V-b)/2+T_3(V-b)/，B相比较值u_mb(V-b)为-T_1(V-b)/2-T_2(V-b)/2，C相比较值u_mc(V-b)为T_s/2；

大扇区VI的小扇区a由三个矢量ono、poo、ooo的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为o电平，小矢量ono作用时间为T_1(VI-a)，小矢量poo作用时间为T_2(VI-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(VI-a)，A相比较值u_ma为T_2(VI-a)/2，B相比较值u_mb(VI-a)为-T_1(VI-a)/2，C相比较值u_mc(VI-a)为0；大扇区VI的小扇区c由三个矢量pnp、pno、pop的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为p电平，长矢量pnp作用时间为T_1(VI-c)，中矢量pno作用时间为T_2(VI-c)，小矢量pop作用时间为T_3(VI-c)，A相比较值u_ma(VI-c)为T_s/2，B相比较值u_mb(VI-c)为-T_1(VI-c)/2-T_2(VI-c)/2，C相比较值u_mc(VI-c)为T_1(VI-c)/2+T_3(VI-c)/2；大扇区VI的小扇区d由三个矢量pop、poo、pno的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于330度，一个开关周期内保持A相桥臂输出为p电平，小矢量pop作用时间为T_1(VI-d)，小矢量poo作用时间为T_2(VI-d)，中矢量pno作用时间为T_3(VI-d)，A相比较值u_ma(VI-d)为T_s/2，B相比较值u_mb(VI-d)为-T_3(VI-d)/2，C相比较值u_mc(VI-d)为T_1(VI-d)/2；大扇区VI的小扇区e由三个矢量ono、onn、pno的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于330度，一个开关周期内保持B相桥臂输出为n电平，小矢量ono作用时间为T_1(VI-e)，小矢量onn作用时间为T_2(VI-e)，中矢量pno作用时间为T_3(VI-e)，A相比较值u_ma(VI-e)为T_3(VI-e)/2，B相比较值u_mb(VI-e)为-T_s/2，C相比较值u_mc(VI-e)为-T_2(VI-e)/2；大扇区VI的小扇区b由三个矢量pno、pnn、onn的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为n电平，中矢量pno作用时间为T_1(VI-b)，长矢量pnn作用时间为T_2(VI-b)，小矢量onn作用时间为T_3(VI-b)，A相比较值u_ma(VI-b)为T_1(VI-b)/2+T_2(VI-b)/2，B相比较值u_mb(VI-b)为-T_s/2，C相比较值u_mc(VI-b)为-T_2(VI-b)/2-T_3(VI-b)/2；参数T_s为开关周期，满足T₁+T₂+T₃＝T_s。

所述的辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块5中,大扇区I的小扇区a中u_mp2的值选取u_ma(I-a)，u_mn2选取u_mc(I-a)；大扇区I的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_ma(I-c)-和u_ma(I-d)，u_mn2分别选取u_mb(I-c)和u_mb(I-d)；大扇区I的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_mb(I-e)和u_mb(I-b)，u_mn2分别选取u_mc(I-e)和u_mc(I-b)；大扇区II的小扇区a中u_mp2的值选取u_mb(II-a)，u_mn2选取u_mc(II-a)；大扇区II的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_ma(II-c)和u_ma(II-d)，u_mn2分别选取u_mc(II-c)和u_mc(II-d)；大扇区II的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_mb(II-e)和u_mb(II-b)，u_mn2分别选取u_ma(II-e)和u_ma(II-b)；大扇区III的小扇区a中u_mp2的值选取u_mb(III-a)，u_mn2选取u_ma(III-a)；大扇区III的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_mb(III-c)和u_mb(III-d)，u_mn2分别选取u_mc(III-c)和u_mc(III-d)；大扇区III的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_mc(III-e)和u_mc(III-b)，u_mn2分别选取u_ma(III-e)和u_ma(III-b)；大扇区IV的小扇区a中u_mp2的值选取u_mc(IV-a)，u_mn2选取u_ma(IV-a)；大扇区IV的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_mb(IV-c)和u_mb(IV-d)，u_mn2分别选取u_ma(IV-c)和u_ma(IV-d)；大扇区IV的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_mc(IV-e)和u_mc(IV-b)，u_mn2分别选取u_mb(IV-e)和u_mb(IV-b)；大扇区V的小扇区a中u_mp2的值选取u_mc(V-a)，u_mn2选取u_mb(V-a)；大扇区V的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_mc(V-c)和u_mc(V-d)，u_mn2分别选取u_ma(V-c)和u_ma(V-d)；大扇区V的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_ma(V-e)和u_ma(V-b)，u_mn2分别选取u_mb(V-e)和u_mb(V-b)；大扇区VI的小扇区a中u_mp2的值选取u_ma(VI-a)，u_mn2选取u_mb(VI-a)；大扇区VI的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_mc(VI-c)和u_mc(VI-d)，u_mn2分别选取u_mb(VI-c)和u_mb(VI-d)；大扇区VI的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_ma(VI-e)和u_ma(VI-b)，u_mn2分别选取u_mc(VI-e)和u_mc(VI-b)。

所述的辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块6的表达式为：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{mp}1}=u_{\mathrm{ma}}+T_{\mathrm{SCp}}+T_d\\ u_{\mathrm{mp}2}=u_{\mathrm{mp}2}\\ u_{\mathrm{mp}3}=u_{\mathrm{ma}}+T_{D0p}+T_d-T_r\end{array}\right.$

所述的辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块8的表达式为：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{mn}1}=u_{\mathrm{mb}}+T_{\mathrm{SCn}}+T_d\\ u_{\mathrm{mn}2}=u_{\mathrm{mn}2}\\ u_{\mathrm{mn}3}=u_{\mathrm{mb}}+T_{D0n}+T_d-T_r\end{array}\right.$

所述的三角载波I3表达式为:

$u_{\mathrm{tri}1}=\left\{\begin{array}{cc}t-\frac{T_s}{2}\&CenterDot;2N& \frac{T_s}{2}\&CenterDot;2N\&le;t<\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)\\ \frac{T_s}{2}-(t-\frac{T_s}{2}(2N+1))& \frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)\&le;t<\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+2)\end{array}\right.$

所述的三角载波II4的表达式为:

$u_{\mathrm{tri}2}=\left\{\begin{array}{cc}t-\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)& \frac{T_s}{2}\&CenterDot;2N\&le;t<\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)\\ \frac{T_s}{2}(2N+1)-t& \frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)\&le;t<\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+2)\end{array}\right.$

所述的锯齿载波I7的表达式为:

u_saw1＝t-T_s·N T_s·N≤t<T_s·(N+1)

所述的锯齿载波II9的表达式为:

u_saw2＝t-T_s·(N+1) T_s·N≤t<T_s·(N+1)

表达式中的参数：T_s为周期，N为整数，T_SCp为短路开关S_Zp的导通时间，T_D0p为辅助开关S_p的关断时间，T_SCn为短路开关S_Zn的导通时间，T_D0n为辅助开关S_n的关断时间，T_d为死区时间，T_r为谐振时间。

上述的第一上升沿延时模块32、第二上升沿延时模块33、第三上升沿延时模块34、第四上升沿延时模块35、第五上升沿延时模块36、第六上升沿延时模块37、第七上升沿延时模块38、第八上升沿延时模块39、第九上升沿延时模块40、第十上升沿延时模块41、第十一上升沿延时模块42、第十二上升沿延时模块43、第十三上升沿延时模块44和第十四上升沿延时模块46输入信号为上升沿延时，上升沿信号延时并输出，其余时刻输出信号与输入信号相等，第一上升沿延时模块32、第二上升沿延时模块33、第三上升沿延时模块34、第四上升沿延时模块35、第五上升沿延时模块36、第六上升沿延时模块37、第七上升沿延时模块38、第八上升沿延时模块39、第九上升沿延时模块40、第十上升沿延时模块41、第十一上升沿延时模块42、第十二上升沿延时模块43、第十三上升沿延时模块44和第十四上升沿延时模块46的延时都为T_d，第一下降沿延时模块45至第二下降沿延时模块47输入信号为下降沿延时，下降沿信号延时并输出，其余时刻输出信号与输入信号相等，第一下降沿延时模块45至第二下降沿延时模块47的延时都为T_d-T_r，需满足T_r≤T_d。

参照图6，以大扇区I中的小扇区c为例具体说明主开关零电压开通工作原理。在主开关S_a1开通前，辅助开关S_p提前时间T_r关断，电路开始进入谐振状态，主开关S_a1并联电容C_ra1的电压在S_a1开通前谐振到0，实现S_a1的零电压开通，短路开关S_Zp的开通信号与主开关S_a1同步，提供额外的续流通路供谐振电感L_rp储存能量，S_Zp的开通时间T_SCp根据负载电流决定，辅助开关S_p在短路开关S_Zp关断后再开通。在主开关S_b2开通前，辅助开关S_n提前时间T_r关断，电路开始进入谐振状态，主开关S_b2并联电容C_rb2的电压在S_b2开通前谐振到0，实现S_b2的零电压开通，短路开关S_Zn的开通信号与主开关S_b2同步，提供额外的续流通路供谐振电感L_rn储存能量，S_Zn的开通时间T_SCn根据负载电流决定，辅助开关S_p在短路开关S_Zp关断后再开通。

参照图7，对采用本发明提出的调制方法的零电压开关三相三电平逆变器主电路各电压电流波形进行说明，驱动信号v_{ge_Sa1}～v_{ge_Sa4},v_{ge_Sb1}～v_{ge_Sb4},v_{ge_Sc1}～v_{ge_Sc4},v_{ge_Sp},v_{ge_Sn},v_{ge_SZp},v_{ge_SZp}经过驱动电路之后生成开关管门极电压，控制开关管开通与关断。

阶段一(t₀～t₁)：

如图8所示，A相桥臂主开关S_a4和箝位二极管D_ap导通，B相桥臂主开关S_b2和S_b3导通，C相桥臂主开关S_c2和S_c3导通，辅助开关S_p和辅助开关S_n的反并联二极管D_n导通，由谐振电感L_rp、箝位电容C_cp、辅助开关S_p组成的谐振回路中，谐振电感L_rp两端电压为-V_Ccp，谐振电感电流i_Lrp线性下降，由谐振电感L_rn、箝位电容C_cn和辅助开关S_n的反并联二极管D_n组成的谐振回路中，谐振电感L_rn两端电压为-V_Ccn，谐振电感电流i_Lrn线性下降；

阶段二(t₁～t₂)：

如图9所示，在t₁时刻，辅助开关S_p关断，谐振电感L_rp给主开关S_a1、S_b1、S_b4、S_c1、S_b4的并联电容C_ra1、C_rb1、C_rb4、C_rc1、C_rb4放电，给辅助开关S_p的并联电容C_rp充电，谐振电感L_rp的电流i_Lrp谐振上升；

阶段三(t₂～t₃)：

如图10所示，到t₂时刻，主开关S_a1并联电容C_ra1电压谐振至零，S_a1的反并联二极管D_a1开始导通，谐振电感L_rp两端电压箝位在V_dc/2，通过由直流侧母线电容C₁、反并联二极管D_a1、箝位二极管D_ap的续流回路充磁，谐振电感L_rp电流i_Lrp线性上升；

到t₃时刻，二极管D_a1电流降为0，谐振电感电流i_Lrn上升至0；

阶段四(t₃～t₄)：

如图11所示，在t₃时刻，主开关S_a1零电压开通，负载电流i_a由箝位二极管D_ap向主开关S_a1开始换流，谐振电感L_rp两端电压箝位在V_dc/2，通过由直流侧母线电容C₁、主开关S_a1、箝位二极管D_ap的续流回路充磁，谐振电感L_rp电流i_Lrp继续线性上升；

在t₄时刻，箝位二极管D_ap向主开关S_a1换流结束，箝位二极管D_ap关断，谐振电感电流i_Lrp等于负载电流i_a；

阶段五(t₄～t₅)：

如图12所示，在t₄时刻，短路开关S_Zp开始导通，谐振电感L_rp两端电压继续箝位在V_dc/2，通过由直流侧母线电容C₁、短路开关S_Zp的续流回路继续充磁，谐振电感L_rp电流i_Lrp继续线性上升。

阶段六(t₅～t₆)：

如图13所示，在t₅时刻，短路开关S_Zp关断，谐振电感L_rp给主开关S_a2、S_a3、S_b1、S_b4、S_c1、S_b4的并联电容C_ra2、C_ra3、C_rb1、C_rb4、C_rc1、C_rb4放电，给辅助开关S_p的并联电容C_rp放电，谐振电感L_rp的电流i_Lrp谐振上升；

阶段七(t₆～t₇)：

如图14所示，在t₆时刻，谐振电感L_rp电流谐振上升至最大值，辅助开关S_p的并联电容C_rp电压谐振至零，S_p的反并联二极管D_p开始导通，谐振电感L_rp两端电压箝位在-V_Ccp，通过由箝位电容C_cp、S_p的反并联二极管D_p组成的回路放磁，谐振电感L_rp电流线性下降；

在此阶段，A相桥臂主开关S_a1和S_a4导通，B相桥臂主开关S_b2和S_b3导通，C相桥臂主开关S_c2和S_c3导通；

阶段八(t₇～t₈)：

如图15所示，在t₇时刻，主开关S_b2关断，负载电流i_b给主开关S_b2的并联电容C_rb2充电，给主开关S_b1、S_b4的并联电容C_rb1、C_rb4放电；

到t₈时刻，主开关S_b2的并联电容C_rb2充电至V_dc/2+V_Ccn，箝位二极管D_bn开始导通，负载电流由箝位二极管D_bn续流；

阶段九(t₈～t₉)：

如图16所示，A相桥臂主开关S_a1和S_a4导通，B相桥臂主开关S_b3和箝位二极管D_bn导通，C相桥臂主开关S_c2和S_c3导通，辅助开关S_p的反并联二极管D_p和辅助开关S_n导通，由谐振电感L_rp、箝位电容C_cp、辅助开关S_p的反并联二极管D_p组成的谐振回路中，谐振电感L_rp两端电压为-V_Ccp，谐振电感电流i_Lrp线性下降，由谐振电感L_rn、箝位电容C_cn和辅助开关S_n组成的谐振回路中，谐振电感L_rn两端电压为-V_Ccn，谐振电感电流i_Lrn线性下降；

阶段十(t₉～t₁₀)：

如图17所示，在t₉时刻，辅助开关S_n关断，谐振电感L_rn给主开关S_b2、S_a2、S_a3、S_c1、S_b4的并联电容C_rb2、C_ra2、C_ra3、C_rc1、C_rb4放电，给辅助开关S_n的并联电容C_rn充电，谐振电感L_rn的电流i_Lrn谐振上升；

阶段十一(t₁₀～t₁₁)：

如图18所示，到t₁₀时刻，主开关S_b2并联电容C_rb2电压谐振至零，S_b2的反并联二极管D_b2开始导通，谐振电感L_rn两端电压箝位在V_dc/2，通过由直流侧母线电容C₂、反并联二极管D_b2、箝位二极管D_bn的续流回路充磁，谐振电感L_rn电流i_Lrn线性上升；

在t₁₁时刻，二极管D_b2电流降为0，谐振电感电流i_Lrn上升至-i_c；

阶段十二(t₁₁～t₁₂)：

如图19所示，在t₁₁时刻，主开关S_b2零电压开通，负载电流i_b由箝位二极管D_bn向主开关S_b2开始换流，谐振电感L_rn两端电压箝位在V_dc/2，通过由直流侧母线电容C₂、主开关S_b2、箝位二极管D_bn的续流回路充磁，谐振电感L_rn电流i_Lrn继续线性上升；

在t₁₂时刻，箝位二极管D_bn向主开关S_b2换流结束，箝位二极管D_bn关断，谐振电感电流i_Lrn等于负载电流i_a；

阶段十三(t₁₂～t₁₃)：

如图20所示，在t₁₂时刻，短路开关S_Zn开始导通，谐振电感L_rn两端电压继续箝位在V_dc/2，通过由直流侧母线电容C₂、短路开关S_Zn的续流回路继续充磁，谐振电感L_rn电流i_Lrn继续线性上升。

阶段十四(t₁₃～t₁₄)：

如图21所示，在t₁₃时刻，短路开关S_Zn关断，谐振电感L_rn给主开关S_a2、S_a3、S_b1、S_b4、S_c1、S_b4的并联电容C_ra2、C_ra3、C_rb1、C_rb4、C_rc1、C_rb4放电，给辅助开关S_n的并联电容C_rn放电，谐振电感L_rn的电流i_Lrn谐振上升；

阶段十五(t₁₄～t₁₅)：

如图22所示，在t₁₄时刻，谐振电感L_rn电流谐振上升至最大值，辅助开关S_n的并联电容C_rn电压谐振至零，S_n的反并联二极管D_n开始导通，谐振电感L_rn两端电压箝位在-V_Ccn，通过由箝位电容C_cn、S_n的反并联二极管D_n组成的回路放磁，谐振电感L_rn电流线性下降；

在此阶段，A相桥臂主开关S_a1和S_a4导通，B相桥臂主开关S_b2和S_b3导通，C相桥臂主开关S_c2和S_c3导通；

阶段十六(t₁₅～t₁₆)：

如图23所示，在t₁₅时刻，主开关S_a1关断，负载电流i_a给主开关S_a1的并联电容C_ra1充电，给主开关S_a3、S_a2的并联电容C_ra3、C_ra2放电；

到t₁₆时刻，主开关S_a1的并联电容C_ra1充电至V_dc/2+V_Ccp，箝位二极管D_bp开始导通，负载电流由箝位二极管D_ap续流；

阶段十七(t₁₆～t₀)：

该阶段与阶段一相同，如图8所示。

本发明提出的调制方法，在阶段五和阶段十三分别开通短路开关S_Zp和S_Zn，增加谐振电感充磁时间，使谐振电感对主开关和辅助开关并联电容进行充放电时储存有足够的能量，能够在整个工频周期内实现主开关、辅助开关的零电压开通。

Claims (2)

1.一种零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器，包括由十二个反并联有二极管的全控主开关(S_a1～S_a4,S_b1～S_b4,S_c1～S_c4)及六个箝位二极管(D_ap,D_an,D_bp,D_bn,D_cp,D_cn)组成的三相桥臂，分别接在各相桥臂输出中点与负载之间的输出电感(L_a,L_b,L_c)，接在三相桥臂输入侧直流母线正负端之间的两个直流母线电容(C₁,C₂)，其特征是：三相桥臂的十二个主开关分别并联电容(C_ra1～C_ra4,C_rb1～C_rb4,C_rc1～C_rc4)，在三相桥臂的正输入端和第一直流母线电容(C₁)正极之间接入第一谐振电感(L_rp)，第一谐振电感(L_rp)的正极连接第一直流母线电容(C₁)正极，第一谐振电感(L_rp)的负极连接三相桥臂的正输入端，在三相桥臂的负输入端和第二直流母线电容(C₂)负极之间接入第二谐振电感(L_rn)，第二谐振电感(L_rn)的正极连接三相桥臂的负输入端，第二谐振电感(L_rn)的负极连接第二直流母线电容(C₂)负极，在第一谐振电感(L_rp)两端跨接由反并联有二极管的第一辅助开关(S_p)与第一箝位电容(C_cp)相串联的电路，其中第一箝位电容(C_cp)的负极连接第一谐振电感(L_rp)正极，第一辅助开关(S_p)中反并二极管阳极连接第一谐振电感(L_rp)负极，在第二谐振电感(L_rn)两端跨接由反并联有二极管的第二辅助开关(S_n)与第二箝位电容(C_cn)相串联的电路，其中第二箝位电容(C_cn)的正极连接第二谐振电感(L_rn)负极，第二辅助开关(S_n)中反并二极管阴极连接第二谐振电感(L_rn)正极，在第一辅助开关(S_p)两端并联第一电容(C_rp)，在第二辅助开关(S_n)两端并联第二电容(C_rn)，在三相桥臂的正输入端和两个直流母线电容(C₁,C₂)中点之间接入反并联有二极管的第一短路开关(S_Zp)，在三相桥臂的负输入端和两个直流母线电容(C₁,C₂)中点之间接入反并联有二极管的第二短路开关(S_Zn)。

2.根据权利要求1所述的零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器的调制方法，其特征在于，采用三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块(2)，三角载波I(3)，三角载波II(4)，辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块(5)，辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块(6)，辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块(8)，锯齿载波I(7)，锯齿载波II(9)，十二个比较器(10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21)，六个反相器(22、23、24、25、26、27)，两个与非门(28、30)，两个与门(29、31)，十四个上升沿延时模块(32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、46)，两个下降沿延时模块(45、47)，对零电压开关三相三电平二极管中点箝位逆变器的三相桥臂主开关的空间矢量进行不连续调制以及辅助开关和短路开关进行调制；

参考矢量v_ref(1)连接三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块(2)的输入端，三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块(2)输出的三相比较值u_ma与第一比较器(10)的正输入端和第二比较器(11)的负输入端相连，三角载波I(3)连接第一比较器(10)的负输入端，三角载波II(4)连接第二比较器(11)的正输入端，第一比较器(10)的输出端同时连接第一上升沿延时模块(32)和第一反向器(22)的输入端，第一反向器(22)的输出端连接第二上升沿延时模块(33)的输入端，第一上升沿延时模块(32)输出主开关S_a1的驱动信号v_{ge_Sa1}(48)，第二上升沿延时模块(33)输出主开关S_a3的驱动信号v_{ge_Sa3}(49)，第二比较器(11)的输出端同时连接第四上升沿延时模块(35)和第二反向器(23)的输入端，第二反向器(23)的输出端连接第三上升沿延时模块(34)的输入端，第四上升沿延时模块(35)输出主开关S_a2的驱动信号v_{ge_Sa2}(51)，第三上升沿延时模块(34)输出主开关S_a4的驱动信号v_{ge_Sa4}(50)；三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块(2)输出的三相比较值u_mb与第三比较器(12)的正输入端和第四比较器(13)的负输入端相连，三角载波I(3)连接第三比较器(12)的负输入端，三角载波II(4)连接第四比较器(13)的正输入端，第三比较器(12)的输出端同时连接第五上升沿延时模块(36)和第三反向器(24)的输入端，第三反向器(24)的输出端连接第六上升沿延时模块(37)的输入端，第六上升沿延时模块(37)输出主开关S_b3的驱动信号v_{ge_Sb3}(53)，第五上升沿延时模块(36)输出主开关S_b1的驱动信号v_{ge_Sb1}(52)，第四比较器(13)的输出端同时连接第八上升沿延时模块(39)和第四反向器(25)的输入端，第四反向器(25)的输出端连接第七上升沿延时模块(38)的输入端，第八上升沿延时模块(39)输出主开关S_b2的驱动信号v_{ge_Sb2}(55)，第七上升沿延时模块(38)输出主开关S_b4的驱动信号v_{ge_Sb4}(54)；三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块(2)输出的三相比较值u_mc与第五比较器(14)的正输入端和第六比较器(15)的负输入端相连，三角载波I(3)连接第五比较器(14)的负输入端，三角载波II(4)连接第六比较器(15)的正输入端，第五比较器(14)的输出端同时连接第九上升沿延时模块(40)和第五反向器(26)的输入端，第五反向器(26)的输出端连接第十上升沿延时模块(41)的输入端，第十上升沿延时模块(41)输出主开关S_c3的驱动信号v_{ge_Sc3}(57)，第九上升沿延时模块(40)输出主开关S_c1的驱动信号v_{ge_Sc1}(56)。第六比较器(15)的输出端同时连接第十二上升沿延时模块(43)和第六反向器(27)的输入端，第六反向器(27)的输出端连接第十一上升沿延时模块(42)的输入端，第十二上升沿延时模块(43)输出主开关S_c2的驱动信号v_{ge_Sc2}(59)，第十一上升沿延时模块(42)输出主开关S_c4的驱动信号v_{ge_Sc4}(58)；三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块(2)的三相比较值u_ma、u_mb、u_mc输出端连接辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块(5)的输入端，辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块(5)输出的比较值u_mp2连接辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块(6)的输入端，辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块(6)输出的比较值u_mp1与第七比较器(16)的负输入端相连，辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块(6)输出的比较值u_mp2与第八比较器(17)的正输入端相连，辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块(6)输出的比较值u_mp3与第九比较器(18)的负输入端相连，锯齿载波I(7)与第七比较器(16)的正输入端、第八比较器(17)的负输入端和第九比较器(18)的正输入端相连。第七比较器(16)的输出端与第八比较器(17)的输出端连接第一与非门(28)的输入端，第一与非门(28)的输出端连接第十三上升沿延时模块(44)的输入端，第十三上升沿延时模块(44)输出短路开关S_Zp的驱动信号v_{ge_SZp}(60)，第八比较器(17)的输出端与第九比较器(18)的输出端连接第一与门(29)的输入端，第一与门(29)的输入端连接第一下降沿延时模块(45)的输入端，第一下降沿延时模块(45)输出辅助开关S_p的驱动信号v_{ge_Sp}(61)；辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块(5)输出的比较值u_mn2连接辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块(8)的输入端，辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块(8)输出的比较值u_mn1与第十比较器(19)的负输入端相连，辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块(8)输出的比较值u_mn2与第十一比较器(20)的正输入端相连，辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块(8)输出的比较值u_mn3与第十二比较器(21)的负输入端相连，锯齿载波II(9)与第十比较器(19)的正输入端、第十一比较器(20)的负输入端和第十二比较器(21)的正输入端相连。第十比较器(19)的输出端与第十一比较器(20)的输出端连接第二与非门(30)的输入端，第二与非门(30)的输入端连接第十四上升沿延时模块(46)的输入端，第十四上升沿延时模块(46)输出短路开关S_Zn的驱动信号v_{ge_SZn}(62)，第十一比较器(20)的输出端与第十二比较器(21)的输出端连接第二与门(31)的输入端，第二与门(31)的输入端连接第二下降沿延时模块(47)的输入端，第二下降沿延时模块(47)输出辅助开关S_n的驱动信号v_{ge_Sn}(63)；

所述的三电平空间矢量不连续调制矢量作用时间及三相比较值计算模块(2)：根据参考矢量v_ref的相位从0度开始至360度结束作为一个工频周期，以每60度相位将一个工频周期分为6个大扇区，0度至60度为大扇区I，60度至120度为大扇区II，120度至180度为大扇区III，180度至240度为大扇区IV，240度至300度为大扇区V，300度至360度为大扇区VI，每个大扇区中根据合成参考矢量v_ref所需的三个矢量的不同又可以分为5个小扇区，即小扇区a，小扇区b，小扇区c，小扇区d，小扇区e；大扇区I的小扇区a由三个矢量poo、oon、ooo的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为o电平，小矢量poo作用时间为T_1(I-a)，小矢量oon作用时间为T_2(I-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(I-a)，A相比较值u_ma(I-a)为T_1(I-a)/2，B相比较值u_mb(I-1)为0，C相比较值u_mc(I-a)为-T_2(I-a)/2；大扇区I的小扇区c由三个矢量pnn、pon、onn的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为n电平，长矢量pnn作用时间为T_1(I-c)，中矢量pon作用时间为T_2(I-c)，小矢量onn作用时间为T_3(I-c)，A相比较值u_ma(I-c)为T_1(I-c)/2+T_2(I-c)/2，B相比较值u_mb(I-c)为-T_1(I-c)/2-T_3(I-c)/2，C相比较值u_mc(I-c)为-T_s；大扇区I的小扇区d由三个矢量onn、oon、pon的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于30度，一个开关周期内保持C相桥臂输出为n电平，小矢量onn作用时间为T_1(I-d)，小矢量oon作用时间为T_2(I-d)，中矢量pon作用时间为T_3(I-d)，A相比较值u_ma(I-d)为T_3(I-d)/2，B相比较值u_mb(I-d)为-T_1(I-d)/2，C相比较值u_mc(I-d)为-T_s；大扇区I的小扇区e由三个矢量poo、ppo、pon的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于30度，一个开关周期内保持A相桥臂输出为p电平，小矢量poo作用时间为T_1(I-e)，小矢量ppo作用时间为T_2(I-e)，中矢量pon作用时间为T_3(I-e)，A相比较值u_ma(I-e)为T_s，B相比较值u_mb(I-e)为T_2(I-e)/2，C相比较值u_mc(I-e)为-T_3(I-e)/2；大扇区I的小扇区b由三个矢量pon、ppn、ppo的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为p电平，中矢量pon作用时间为T_1(I-b)，长矢量ppn作用时间为T_2(I-b)，小矢量ppo作用时间为T_3(I-b)，A相比较值u_ma(I-b)为T_s，B相比较值u_mb(I-b)为T_2(I-b)/2+T_3(I-b)/2，C相比较值u_mc(I-b)为-T_1(I-b)/2-T_2(I-b)/2；大扇区II的小扇区a由三个矢量oon、opo、ooo的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为o电平，小矢量oon作用时间为T_1(II-a)，小矢量opo作用时间为T_2(II-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(II-a)，A相比较值u_ma(II-a)为0，B相比较值u_mb(II-a)为T_2(II-a)/2，C相比较值u_mc(II-a)为-T_1(II-a)/2；大扇区II的小扇区c由三个矢量ppn、opn、ppo的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为p电平，长矢量ppn作用时间为T_1(II-c)，中矢量opn作用时间为T_2(II-c)，小矢量ppo作用时间为T_3(II-c)，A相比较值u_ma(II-c)为T_1(II-c)/2+T_3(II-c)/2，B相比较值u_mb(II-c)为T_s/2，C相比较值u_mc(II-c)为-T_1(II-c)/2-T_2(II-c)/2；大扇区II的小扇区d由三个矢量ppo、opo、opn的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于90度，一个开关周期内保持B相桥臂输出为p电平，小矢量ppo作用时间为T_1(II-d)，小矢量opo作用时间为T_2(II-d)，中矢量opn作用时间为T_3(II-d)，A相比较值u_ma(II-d)为T_1(II-d)/2，B相比较值u_mb(II-d)为T_s/2，C相比较值u_mc(II-d)为-T_3(II-d)/2；大扇区II的小扇区e由三个矢量oon、non、opn的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于90度，一个开关周期内保持C相桥臂输出为n电平，小矢量oon作用时间为T_1(II-e)，小矢量non作用时间为T_2(II-e)，中矢量opn作用时间为T_3(II-e)，A相比较值u_ma(II-e)为-T_2(II-e)/2，B相比较值u_mb(II-e)为T_3(II-e)/2，C相比较值u_mc(II-e)为-T_s/2；大扇区II的小扇区b由三个矢量opn、npn、non的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为n电平，中矢量opn作用时间为T_1(II-b)，长矢量npn作用时间为T_2(II-b)，小矢量non作用时间为T_3(II-b)，A相比较值u_ma(II-b)为-T_2(II-b)/2-T_3(II-b)/2，B相比较值u_mb(II-b)为T_1(II-b)/2+T_2(II-b)/2，C相比较值u_mc(II-b)为-T_s/2；大扇区III的小扇区a由三个矢量opo、noo、ooo的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为o电平，小矢量opo作用时间为T_1(III-a)，小矢量noo作用时间为T_2(III-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(III-a)，A相比较值u_ma(III-a)为-T_2(III-a)/2，B相比较值u_mb(III-a)为T_1(III-a)/2，C相比较值u_mc(III-a)为0；大扇区III的小扇区c由三个矢量npn、npo、non的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为n电平，长矢量npn作用时间为T_1(III-c)，中矢量npo作用时间为T_2(III-c)，小矢量non作用时间为T_3(III-c)，A相比较值u_ma(III-c)为-T_s/2，B相比较值u_mb(III-c)为T_1(III-c)/2+T_2(III-c)/2，C相比较值u_mc(III-c)为-T_1(III-c)/2-T_3(III-c)/2；大扇区III的小扇区d由三个矢量non、noo、npo的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于150度，一个开关周期内保持A相桥臂输出为n电平，小矢量non作用时间为T_1(III-d)，小矢量noo作用时间为T_2(III-d)，中矢量npo作用时间为T_3(III-d)，A相比较值u_ma(III-d)为-T_s/2，B相比较值u_mb(III-d)为T_3(III-d)/2，C相比较值u_mc(III-d)为-T_1(III-d)/2；大扇区III的小扇区e由三个矢量opo、opp、npo的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于150度，一个开关周期内保持B相桥臂输出为p电平，小矢量opo作用时间为T_1(III-e)，小矢量opp作用时间为T_2(III-e)，中矢量npo作用时间为T_3(III-e)，A相比较值u_ma(III-e)为-T_3(III-e)/2，B相比较值u_mb(III-e)为T_s/2，C相比较值u_mc(III-e)为T_2(III-e)/2；大扇区III的小扇区b由三个矢量npo、npp、opp的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为p电平，中矢量npo作用时间为T_1(III-b)，长矢量npp作用时间为T_2(III-b)，小矢量opp作用时间为T_3(III-b)，A相比较值u_ma(III-b)为-T_1(III-b)/2-T_2(III-b)/2，B相比较值u_mb(III-b)为T_s/2，C相比较值u_mc(III-b)为T_2(III-b)/2+T_3(III-b)/2；大扇区IV的小扇区a由三个矢量noo、oop、ooo的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为o电平，小矢量noo作用时间为T_1(IV-a)，小矢量oop作用时间为T_2(IV-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(IV-a)，A相比较值u_ma(IV-a)为-T_1(IV-a)/2，B相比较值u_mb(IV-a)为0，C相比较值u_mc(IV-a)为T_2(IV-a)/2；大扇区IV的小扇区c由三个矢量npn、npo、non的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为p电平，长矢量npn作用时间为T_1(IV-c)，中矢量npo作用时间为T_2(IV-c)，小矢量non作用时间为T_3(IV-c)，A相比较值u_ma(IV-c)为-T_1(IV-c)/2-T_2(IV-c)/2，B相比较值u_mb(IV-c)为T_1(IV-c)/2+T_3(IV-c)/2，C相比较值u_mc(IV-c)为T_s/2；大扇区IV的小扇区d由三个矢量opp、oop、nop的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于210度，一个开关周期内保持C相桥臂输出为p电平，小矢量opp作用时间为T_1(IV-d)，小矢量oop作用时间为T_2(IV-d)，中矢量nop作用时间为T_3(IV-d)，A相比较值u_ma(IV-d)为-T_3(IV-d)/2，B相比较值u_mb(IV-d)为T_1(IV-d)/2，C相比较值u_mc(IV-d)为-T_s/2；大扇区IV的小扇区e由三个矢量noo、nno、nop的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于210度，一个开关周期内保持A相桥臂输出为n电平，小矢量noo作用时间为T_1(IV-e)，小矢量nno作用时间为T_2(IV-e)，中矢量nop作用时间为T_3(IV-e)，A相比较值u_ma(IV-e)为-T_s/2，B相比较值u_mb(IV-e)为-T_2(IV-e)/2，C相比较值u_mc(IV-e)为T_3(IV-e)/2；大扇区IV的小扇区b由三个矢量nop、nnp、nno的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为n电平，中矢量nop作用时间为T_1(IV-b)，长矢量nnp作用时间为T_2(IV-b)，小矢量nno作用时间为T_3(IV-b)，A相比较值u_ma(IV-b)为-T_s/2，B相比较值u_mb(IV-b)为-T_2(IV-b)/2-T_3(IV-b)/2，C相比较值u_mc(IV-b)为T_1(IV-b)/2+T_2(IV-b)/2；大扇区V的小扇区a由三个矢量oop、ono、ooo的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为o电平，小矢量oop作用时间为T_1(V-a)，小矢量ono作用时间为T_2(V-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(V-a)，A相比较值u_ma(V-a)为0，B相比较值u_mb(V-a)为-T_2(V-a)/2，C相比较值u_mc(V-a)为T_1(V-a)/2；大扇区V的小扇区c由三个矢量nnp、onp、nno的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为n电平，长矢量nnp作用时间为T_1(V-c)，中矢量onp作用时间为T_2(V-c)，小矢量nno作用时间为T_3(V-c)，A相比较值u_ma(V-c)为-T_1(V-c)/2-T_3(V-c)/2，B相比较值u_mb(V-c)为-T_s/2，C相比较值u_mc(V-c)为T_1(V-c)/2+T_2(V-c)/2；大扇区V的小扇区d由三个矢量nno、ono、onp的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于270度，一个开关周期内保持B相桥臂输出为n电平，小矢量nno作用时间为T_1(V-d)，小矢量ono作用时间为T_2(V-d)，中矢量onp作用时间为T_3(V-d)，A相比较值u_ma(V-d)为-T_1(V-d)/2，B相比较值u_mb(V-d)为-T_s/2，C相比较值u_mc(V-d)为T_3(V-d)/2；大扇区V的小扇区e由三个矢量oop、pop、onp的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于270度，一个开关周期内保持C相桥臂输出为p电平，小矢量oop作用时间为T_1(V-e)，小矢量pop作用时间为T_2(V-e)，中矢量onp作用时间为T_3(V-e)，A相比较值u_ma(V-e)为T_2(V-e)/2，B相比较值u_mb(V-e)为-T_3(V-e)/2，C相比较值u_mc(V-e)为T_s/2；大扇区V的小扇区b由三个矢量onp、pnp、pop的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为p电平，中矢量onp作用时间为T_1(V-b)，长矢量pnp作用时间为T_2(V-b)，小矢量pop作用时间为T_3(V-b)，A相比较值u_ma(V-b)为T_2(V-b)/2+T_3(V-b)/，B相比较值u_mb(V-b)为-T_1(V-b)/2-T_2(V-b)/2，C相比较值u_mc(V-b)为T_s/2；大扇区VI的小扇区a由三个矢量ono、poo、ooo的终点围成，一个开关周期内保持C相桥臂输出为o电平，小矢量ono作用时间为T_1(VI-a)，小矢量poo作用时间为T_2(VI-a)，零矢量ooo作用时间为T_3(VI-a)，A相比较值u_ma为T_2(VI-a)/2，B相比较值u_mb(VI-a)为-T_1(VI-a)/2，C相比较值u_mc(VI-a)为0；大扇区VI的小扇区c由三个矢量pnp、pno、pop的终点围成，一个开关周期内保持A相桥臂输出为p电平，长矢量pnp作用时间为T_1(VI-c)，中矢量pno作用时间为T_2(VI-c)，小矢量pop作用时间为T_3(VI-c)，A相比较值u_ma(VI-c)为T_s/2，B相比较值u_mb(VI-c)为-T_1(VI-c)/2-T_2(VI-c)/2，C相比较值u_mc(VI-c)为T_1(VI-c)/2+T_3(VI-c)/2；大扇区VI的小扇区d由三个矢量pop、poo、pno的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位小于330度，一个开关周期内保持A相桥臂输出为p电平，小矢量pop作用时间为T_1(VI-d)，小矢量poo作用时间为T_2(VI-d)，中矢量pno作用时间为T_3(VI-d)，A相比较值u_ma(VI-d)为T_s/2，B相比较值u_mb(VI-d)为-T_3(VI-d)/2，C相比较值u_mc(VI-d)为T_1(VI-d)/2；大扇区VI的小扇区e由三个矢量ono、onn、pno的终点围成，且此时的参考矢量v_ref相位大于等于330度，一个开关周期内保持B相桥臂输出为n电平，小矢量ono作用时间为T_1(VI-e)，小矢量onn作用时间为T_2(VI-e)，中矢量pno作用时间为T_3(VI-e)，A相比较值u_ma(VI-e)为T_3(VI-e)/2，B相比较值u_mb(VI-e)为-T_s/2，C相比较值u_mc(VI-e)为-T_2(VI-e)/2；大扇区VI的小扇区b由三个矢量pno、pnn、onn的终点围成，一个开关周期内保持B相桥臂输出为n电平，中矢量pno作用时间为T_1(VI-b)，长矢量pnn作用时间为T_2(VI-b)，小矢量onn作用时间为T_3(VI-b)，A相比较值u_ma(VI-b)为T_1(VI-b)/2+T_2(VI-b)/2，B相比较值u_mb(VI-b)为-T_s/2，C相比较值u_mc(VI-b)为-T_2(VI-b)/2-T_3(VI-b)/2；参数T_s为开关周期，满足T₁+T₂+T₃＝T_s；

所述的辅助开关及短路开关所需两相比较值选取模块(5)：大扇区I的小扇区a中u_mp2的值选取u_ma(I-a)，u_mn2选取u_mc(I-a)；大扇区I的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_ma(I-c)-和u_ma(I-d)，u_mn2分别选取u_mb(I-c)和u_mb(I-d)；大扇区I的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_mb(I-e)和u_mb(I-b)，u_mn2分别选取u_mc(I-e)和u_mc(I-b)；大扇区II的小扇区a中u_mp2的值选取u_mb(II-a)，u_mn2选取u_mc(II-a)；大扇区II的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_ma(II-c)和u_ma(II-d)，u_mn2分别选取u_mc(II-c)和u_mc(II-d)；大扇区II的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_mb(II-e)和u_mb(II-b)，u_mn2分别选取u_ma(II-e)和u_ma(II-b)；大扇区III的小扇区a中u_mp2的值选取u_mb(III-a)，u_mn2选取u_ma(III-a)；大扇区III的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_mb(III-c)和u_mb(III-d)，u_mn2分别选取u_mc(III-c)和u_mc(III-d)；大扇区III的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_mc(III-e)和u_mc(III-b)，u_mn2分别选取u_ma(III-e)和u_ma(III-b)；大扇区IV的小扇区a中u_mp2的值选取u_mc(IV-a)，u_mn2选取u_ma(IV-a)；大扇区IV的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_mb(IV-c)和u_mb(IV-d)，u_mn2分别选取u_ma(IV-c)和u_ma(IV-d)；大扇区IV的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_mc(IV-e)和u_mc(IV-b)，u_mn2分别选取u_mb(IV-e)和u_mb(IV-b)；大扇区V的小扇区a中u_mp2的值选取u_mc(V-a)，u_mn2选取u_mb(V-a)；大扇区V的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_mc(V-c)和u_mc(V-d)，u_mn2分别选取u_ma(V-c)和u_ma(V-d)；大扇区V的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_ma(V-e)和u_ma(V-b)，u_mn2分别选取u_mb(V-e)和u_mb(V-b)；大扇区VI的小扇区a中u_mp2的值选取u_ma(VI-a)，u_mn2选取u_mb(VI-a)；大扇区VI的小扇区c和小扇区d中u_mp2的值分别选取u_mc(VI-c)和u_mc(VI-d)，u_mn2分别选取u_mb(VI-c)和u_mb(VI-d)；大扇区VI的小扇区e和小扇区b中u_mp2的值分别选取u_ma(VI-e)和u_ma(VI-b)，u_mn2分别选取u_mc(VI-e)和u_mc(VI-b)；

所述的辅助开关S_p及短路开关S_Zp比较值计算模块(6)的表达式为：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{mp}1}=u_{\mathrm{mp}2}+T_{\mathrm{SCp}}+T_d\\ u_{\mathrm{mp}2}=u_{\mathrm{mp}2}\\ u_{\mathrm{mp}3}=u_{\mathrm{mp}2}+T_{D0p}+T_d-T_r\end{array}\right.$

所述的辅助开关S_n及短路开关S_Zn比较值计算模块(8)的表达式为：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{mn}1}=u_{\mathrm{mn}2}+T_{\mathrm{SCn}}+T_d\\ u_{\mathrm{mn}2}=u_{\mathrm{mn}2}\\ u_{\mathrm{mn}3}=u_{\mathrm{mn}2}+T_{D0n}+T_d-T_r\end{array}\right.$

所述的三角载波I(3)表达式为：

$u_{\mathrm{tri}1}=\left\{\begin{array}{cc}t-\frac{T_s}{2}\&CenterDot;2N& \frac{T_s}{2}\&CenterDot;2N\&le;t<\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)\\ \frac{T_s}{2}-(t-\frac{T_s}{2}(2N+1))& \frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)\&le;t<\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+2)\end{array}\right.$

所述的三角载波II(4)的表达式为：

$u_{\mathrm{tri}2}=\left\{\begin{array}{cc}t-\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)& \frac{T_s}{2}\&CenterDot;2N\&le;t<\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)\\ \frac{T_s}{2}(2N+1)-t& \frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+1)\&le;t<\frac{T_s}{2}\&CenterDot;(2N+2)\end{array}\right.$

所述的锯齿载波I(7)的表达式为：

u_saw1＝t-T_s·N T_s·N≤t<T_s·(N+1)

所述的锯齿载波II(9)的表达式为：

u_saw2＝t-T_s·(N+1) T_s·N≤t<T_s·(N+1)

表达式中的参数：T_s为开关周期，N为整数，T_SCp为短路开关S_Zp的导通时间，T_D0p为辅助开关S_p的关断时间，T_SCn为短路开关S_Zn的导通时间，T_D0n为辅助开关S_n的关断时间，T_d为死区时间，T_r为谐振时间；

上述的第一上升沿延时模块(32)、第二上升沿延时模块(33)、第三上升沿延时模块(34)、第四上升沿延时模块(35)、第五上升沿延时模块(36)、第六上升沿延时模块(37)、第七上升沿延时模块(38)、第八上升沿延时模块(39)、第九上升沿延时模块(40)、第十上升沿延时模块(41)、第十一上升沿延时模块(42)、第十二上升沿延时模块(43)、第十三上升沿延时模块(44)和第十四上升沿延时模块(46)输入信号为上升沿延时，上升沿信号延时并输出，其余时刻输出信号与输入信号相等，第一上升沿延时模块(32)、第二上升沿延时模块(33)、第三上升沿延时模块(34)、第四上升沿延时模块(35)、第五上升沿延时模块(36)、第六上升沿延时模块(37)、第七上升沿延时模块(38)、第八上升沿延时模块(39)、第九上升沿延时模块(40)、第十上升沿延时模块(41)、第十一上升沿延时模块(42)、第十二上升沿延时模块(43)、第十三上升沿延时模块(44)和第十四上升沿延时模块(46)的延时都为T_d，第一下降沿延时模块(45)至第二下降沿延时模块(47)输入信号为下降沿延时，下降沿信号延时并输出，其余时刻输出信号与输入信号相等，第一下降沿延时模块(45)至第二下降沿延时模块(47)的延时都为T_d-T_r，需满足T_r≤T_d。