CN110912133A - 一种基于SiC和Si器件混合的有源箝位多电平有源电力滤波器 - Google Patents

一种基于SiC和Si器件混合的有源箝位多电平有源电力滤波器 Download PDF

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CN110912133A
CN110912133A CN201911201017.2A CN201911201017A CN110912133A CN 110912133 A CN110912133 A CN 110912133A CN 201911201017 A CN201911201017 A CN 201911201017A CN 110912133 A CN110912133 A CN 110912133A
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张高明
刘尚伟
柳明
方芸
林莉
雷阳
杜红彪
许磊
杨辉
谢炜
陈涛
魏华
罗伟
耿攀
徐正喜
蔡凯
吴浩伟
李锐
李鹏
李小谦
姜波
李可维
邢贺鹏
金惠峰
李兴东
吴大立
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Abstract

本发明涉及一种基于SiC和Si功率开关器件混合的有源箝位多电平拓扑的有源电力滤波器。本发明的基于SiC和Si器件混合的有源箝位多电平有源电力滤波器包括：熔断器、浪涌抑制器、充电电阻、充电开关、交流电抗器、SiC和Si器件混合的有源箝位多电平三相桥、直流母线电容、控制器单元、驱动电路、辅助源电路。本发明的有源箝位多电平有源电力滤波器，应用在中压领域时可使用1700V及以下电压等级的Si绝缘栅极晶体管(IGBT)和SiC场效应晶体管(MOSFET)，等效开关频率高，高次谐波补偿能力好。

Description

一种基于SiC和Si器件混合的有源箝位多电平有源电力滤 波器
技术领域
本发明涉及电力电子工程技术领域，具体涉及一种基于SiC和Si器件混合的有源箝位多电平拓扑的有源电力滤波器。
背景技术
中压变频器在工业上广泛应用，大量变频器工作时其前端三相不控整流电路产生的谐波电流对电力系统的污染日趋严重，对厂区电力系统中其它设备造成巨大的危害。有源电力滤波器经历多年的发展，在低压配电网和高压电网中的应用日臻完善。但在中压配电网中，目前在谐波抑制上主要采用无源电力滤波器。与无源滤波器相比，有源电力滤波器具有以下优点:1、可对频率和幅值大小都变化的谐波以及变化的无功功率实现动态补偿；2、滤波特性不受电网频率变化的影响；3、受电网阻抗的影响不大，不容易发生谐振；4、体积和重量较小；5、被补偿对象超出容量限制时，不会发生过载。
但是，目前，现有技术中尚无法提供一种成本低、开关频率高，滤波性能高的多电平有源电力滤波器解决方案。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的多电平有源电力滤波器滤波效果不佳、价格昂贵的缺点，从而提供一种性能高而成本低的解决方案。
为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种基于SiC和Si器件混合的有源箝位多电平有源电力滤波器，其特征在于，所述有源箝位多电平有源电力滤波器包括：熔断器FUSE、浪涌抑制器、充电电阻、充电开关、交流电抗器、SiC和Si器件混合的有源箝位多电平三相桥、直流母线电容以及控制器单元，其中，
交流电网经所述熔断器FUSE连接至所述浪涌抑制器F，所述浪涌抑制器连接至所述充电开关KM，所述充电开关KM分别与所述充电电阻R1～R3并联，所述充电开关KM的各支路分别连接至所述交流电抗器La、Lb、Lc，所述交流电抗器连接至所述SiC和Si器件混合的有源箝位多电平三相桥，所述SiC和Si器件混合的有源箝位多电平三相桥连接至串联连接的所述直流母线电容C1、C2。
所述熔断器FUSE在所述有源箝位多电平有源电力滤波器发生输入侧过流时保护所述SiC和Si器件混合的有源箝位多电平三相桥上的功率开关。
优选地，所述浪涌抑制器将三相进线连接至大地，防止雷击或者电网过压时损坏所述有源箝位多电平三相桥上的功率开关。
优选地，所述有源箝位多电平有源电力滤波器开始上电时，所述充电开关断开，充电电阻限制浪涌电流，保护所述有源箝位多电平三相桥上的功率开关。
5、根据权利要求1所述的有源箝位多电平有源电力滤波器，其特征在于，所述有源箝位多电平有源电力滤波器包括有源箝位多电平三相桥，包括a、b、c三相桥臂，其中，对于每相而言：桥臂包括两个内管、两个外管、两个侧臂管，每相的输入经相应交流电抗器后输入至两个内管，每个内管与一个外管串联连接后连接至串联连接的直流母线电容C1和C2的外侧，两组外-内管串联电路的中点形成两个连接点，两个用作侧臂管的SiC MOSFET管串联在该两个连接点之间，并且两个SiC MOSFET管的中点连接至所述第一电容C1和第二电容C2的中点。
6、根据权利要求5所述的有源箝位多电平有源电力滤波器，其特征在于，该有源箝位多电平三相桥包括采用碳化硅MOSFET并工作在载波频率的第一开关管Sa1、第五开关管Sa5、第四开关管Sa4以及第六开关管Sa6，以及采用硅IGBT并工作在调制波频率的第二开关管Sa2、第三开关管Sa3；采用碳化硅MOSFET并工作在载波频率的第七开关管Sb1、第十开关管Sb4、第十一开关管Sb5、第十二开关管Sb6，采用硅IGBT并工作在在调制波频率的第八开关管Sb2和第九开关管Sb3；采用碳化硅MOSFET并工作在载波频率的第十三开关管Sc1、第十六开关管Sc4、第十七开关管Sc5、第十八开关管Sc6，采用硅IGBT并工作在在调制波频率第十四开关管Sc2、第十五开关管Sc3。
7、根据权利要求1所述的有源箝位多电平有源电力滤波器，其特征在于，所述控制器单元用于生成驱动信号以控制各个开关管。
8、一种权利要求5所述的有源箝位多电平有源电力滤波器的调制方法，其特征在于，所述方法包括：
对于每相桥臂而言，以50Hz的工作频率驱动其两个内管交替导通，对于导通的内管一侧，以高于50Hz的高频驱动所述外管和所述侧臂管交替导通。
9、根据权利要求8所述的有源箝位多电平有源电力滤波器的调制方法，其特征在于，对于每相桥臂而言：
对第一外管Sx1，x为a，b，c，当调制波大于零时，将所述的控制单元输出的调制波与载波Uc1比较，产生其驱动电平，当调制波大于Uc1时，驱动电平为高，第一外管Sx1导通，当调制波小于Uc1时，驱动电平为低，第一外管Sx1关断；当调制波小于零时，第一外管Sx1关断；
对于第一内管Sx2，当调制波大于零时，驱动电平为高，第一内管Sx2导通；当调制波小于零时，驱动电平为低，第一内管Sx2关断。
对于第二内管Sx3，当调制波大于零时，驱动电平为低，第二内管Sx3关断；当调制波小于零时，驱动电平为高，第二内管Sx3导通；
对于第二外管Sx4，当调制波大于零时，第二外管Sx4关断；当调制波小于零时，与载波Uc2比较产生第二外管Sx4的驱动电平，当调制波大于载波Uc2时，驱动电平为低，第二外管Sx4关断，当调制波小于载波Uc2时，驱动电平为高，第二外管Sx4导通；
对于第一侧壁管Sx5，当调制波大于零时，将调制波与载波Uc1比较产生第一侧壁管Sx5的驱动电平，当调制波大于载波Uc1时，驱动电平为低，第一侧壁管Sx5关断，当调制波小于载波Uc1时，驱动电平为高，第一侧壁管Sx5导通；当调制波小于零时，将调制波与载波Uc2比较产生第一侧壁管Sx5的驱动电平，当调制波大于载波Uc2时，驱动电平为低，第一侧壁管Sx5关断，当调制波小于载波Uc2时，驱动电平为高，第一侧壁管Sx5导通；
对于第二侧臂管Sx6，当调制波大于零时，将调制波与载波Uc1比较产生第二侧臂管Sx6的驱动电平，当调制波大于载波Uc1时，驱动电平为高，第二侧臂管Sx6开通，当调制波小于于载波Uc1时，驱动电平为低，第二侧臂管Sx6关断；当调制波小于零时，将调制波与载波Uc2比较产生第二侧臂管Sx6的驱动电平，当调制波大于载波Uc2时，驱动电平为高，第二侧臂管Sx6导通，当调制波小于载波Uc2时，驱动电平为低，第二侧臂管Sx6关断。
控制器单元通过电压霍尔HALL1采集交流电网电压，运行电网电压锁相算法检测出电网的相位，控制器单元通过电流互感器CT1～3采集负载电流，运行谐波电流检测算法检测出负载电流中的谐波分量，控制器单元通过电压霍尔HALL2～3采集直流母线电压和直流母线中点电压，运行直流母线电压调节程序得到交流电感电流指令中的有功分量；控制器单元通过电流互感器CT4～6采集交流电感电流，运行交流电感电流控制程序和调制程序，生成驱动信号；驱动电路接收到控制单元发出的驱动信号后，驱动有源箝位三相桥上的功率开关进行开关动作。
有源箝位多电平有源电力滤波器，熔断器在有源箝位多电平有源电力滤波器发生输入侧过流时保护有源箝位多电平三相桥上的功率开关。
有源箝位多电平有源电力滤波器，浪涌抑制器将三相进线连接至大地，防止雷击或者电网过压时损坏有源箝位多电平三相桥上的功率开关。
有源箝位多电平有源电力滤波器，有源箝位多电平有源电力滤波器开始上电时，充电开关断开，充电电阻限制浪涌电流，保护有源箝位多电平三相桥上的功率开关。
有源箝位多电平有源电力滤波器，所述有源箝位多电平有源电力滤波器包括有源箝位多电平三相桥，Sa1、Sa5、Sa4、Sa6为碳化硅MOSFET，开关损耗小，工作在载波频率，开关频率高，Sa2、Sa3为硅IGBT，开关损耗大，工作在调制波频率，开关频率低；Sb1、Sb5、Sb4、Sb6为碳化硅MOSFET，开关损耗小，工作在载波频率，开关频率高，Sb2、Sb3为硅IGBT，开关损耗大，工作在调制波频率，开关频率低；Sc1、Sc5、Sc4、Sc6为碳化硅MOSFET，开关损耗小，工作在载波频率，开关频率高，Sc2、Sc3为硅IGBT，开关损耗大，工作在调制波频率，开关频率低。
桥臂内管Sx1(x为a，b，c)和外管Sx2(x为a，b，c)之间的电压通过SiC MOSFET Sx5(x为a，b，c)实现双向箝位，桥臂内管Sx4(x为a，b，c)和外管Sx3(x为a，b，c)之间的电压通过SiC MOSFET Sx6(x为a，b，c)实现双向箝位，这样可以避免出现内外管不均压，避免桥臂采用1700V耐压等级以上的开关器件，高耐压功率器件的损耗较大，无法工作在高开关频率，无法补偿高次谐波电流。有源箝位多电平三相桥通过采用同相叠层载波调制技术，可以使每个桥臂上的两个内管Sx2(x为a，b，c)、Sx3(x为a，b，c)的开关频率为调制波频率，而不是载波频率，从而可以采用Si IGBT，避免全部采用价格昂贵的SiC MOSFET。
本发明的优点在于：
本发明通过采用同相叠层载波调制技术使有源箝位多电平有源电力滤波器每个桥臂上的两个内管Sx2(x为a，b，c)、Sx3(x为a，b，c)的开关频率为较低的调制波频率，而不是载波频率，从而可以采用价格便宜的Si IGBT，实现更高的滤波效果，可以取得与全SiC有源箝位多电平有源电力滤波器相同的滤波效果。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的有源箝位多电平有源电力滤波器的主电路拓扑结构图。
图2为根据本发明一个实施例的有源箝位多电平有源电力滤波器的同相叠层载波调制技术说明图。
图3为采用现有技术的滤波器与采用本发明的滤波器的仿真结果对比。
图4为本发明研发过程中采用的另一种电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步地说明。
本发明中以1260V/100A规格的中压有源箝位多电平有源电力滤波器包括：熔断器FUSE，浪涌抑制器F，充电电阻R1～R3，充电开关KM，交流电抗器La、Lb、Lc，有源箝位多电平三相桥Sa1～Sa6、Sb1～Sb6、Sc1～Sc6，直流母线电容C1、C2，控制器单元，还可以包括采样驱动等辅助电路。
中压交流电网公共点经熔断器FUSE连接至浪涌抑制器F，浪涌抑制器F连接至充电开关KM，充电开关KM与充电电阻R1～R3并联，充电开关KM连接至交流电抗器La、Lb、Lc，交流电抗器La、Lb、Lc连接至有源箝位多电平三相桥Sa1～Sa6、Sb1～Sb6、Sc1～Sc6。
有源箝位多电平三相桥Sa1的C极连接至直流母线电容C1的正极；Sa1的E极连接到Sa2的C极和Sa5的C极，Sa2的E极连接到Sa3的C极和交流电抗器La，Sa3的E极连接到Sa4的C极和Sa6的E极，Sa4的E极连接到直流母线电容C2的负极，Sa5的E极连接到Sa6的C极和C1的负极和C2的正极。
有源箝位多电平三相桥Sb1的C极连接至直流母线电容C1的正极；Sb1的E极连接到Sb2的C极和Sb5的C极，Sb2的E极连接到Sb3的C极和交流电抗器La，Sb3的E极连接到Sb4的C极和Sb6的E极，Sb4的E极连接到直流母线电容C2的负极，Sb5的E极连接到Sb6的C极和C1的负极和C2的正极。
有源箝位多电平三相桥Sc1的C极连接至直流母线电容C1的正极；Sc1的E极连接到Sc2的C极和Sc5的C极，Sc2的E极连接到Sc3的C极和交流电抗器La，Sc3的E极连接到Sc4的C极和Sc6的E极，Sc4的E极连接到直流母线电容C2的负极，Sc5的E极连接到Sc6的C极和C1的负极和C2的正极。
控制单元用于生成驱动信号；驱动电路接收到控制单元发出的驱动信号后，驱动有源箝位三相桥上的功率开关进行开关动作。控制器采用本领域常用的滤波器控制器，其生成50Hz的正弦或梯形调制波，这是本领域的常规手段，这里不予以详细描述。
优选地，可以采用电压霍尔HALL1采集交流电网三相电压，检测电网的相位，通过电流互感器CT1～CT3采集负载电流，检测负载电流中的谐波分量，通过电压霍尔HALL2、HALL3采集直流母线电压和直流母线中点电压，进而得到交流电感电流指令中的有功分量；通过电流互感器CT4～CT6采集交流电感电流，进而基于所采集信号来生成调制波，这也是本领域的通用手段，不予详细介绍。
桥臂内管Sx1(x为a，b，c)和外管Sx2(x为a，b，c)之间的电压通过侧臂管SiCMOSFET Sx5(x为a，b，c)实现双向箝位，桥臂内管Sx4(x为a，b，c)和外管Sx3(x为a，b，c)之间的电压通过侧臂管SiC MOSFET Sx6(x为a，b，c)实现双向箝位，这样可以避免出现内外管不均压，避免桥臂采用1700V耐压等级以上的开关器件，高耐压功率器件的损耗较大，无法工作在高开关频率，无法补偿高次谐波电流。有源箝位多电平三相桥通过采用同相叠层载波调制技术，可以使每个桥臂上的两个内管Sx2(x为a，b，c)、Sx3(x为a，b，c)的开关频率为调制波频率，而不是载波频率即开关频率，从而可以采用Si IGBT，避免全部采用价格昂贵的SiC MOSFET,降低了成本，但是滤波性能不变
如图2，有源箝位三电平三相桥以同相叠层载波调制方式工作，生成两组载波Uc1和Uc2的相位相同，本实施例中，载波采用三角波，载波频率为20kHz。采用本发明的驱动信号，结合如下控制方式可以实现40kHz的等效开关频率，滤波后电流总谐波含量(THD)降低到0.92％。所述调制波为正弦调制波，频率为50Hz，调制波的幅度略低于载波，可以为梯形波或正弦波。
对于Sx1(x为a，b，c)管，当调制波大于零时，与载波Uc1比较产生Sx1(x为a，b，c)的驱动电平，当调制波大于Uc1时，驱动电平为高，Sx1(x为a，b，c)导通，当调制波小于Uc1时，驱动电平为低，Sx1(x为a，b，c)关断；当调制波小于零时，Sx1(x为a，b，c)关断。
对于Sx2(x为a，b，c)管，当调制波大于零时，驱动电平为高，Sx2(x为a，b，c)导通；当调制波小于零时，驱动电平为低，Sx2(x为a，b，c)关断。
对于Sx3(x为a，b，c)管，当调制波大于零时，驱动电平为低，Sx3(x为a，b，c)关断；当调制波小于零时，驱动电平为高，Sx3(x为a，b，c)导通。
对于Sx4(x为a，b，c)管，当调制波大于零时，Sx4(x为a，b，c)关断；当调制波小于零时，与载波Uc2比较产生Sx4(x为a，b，c)的驱动电平，当调制波大于载波Uc2时，驱动电平为低，Sx4(x为a，b，c)关断，当调制波小于载波Uc2时，驱动电平为高，Sx4(x为a，b，c)导通。
对于Sx5(x为a，b，c)管，当调制波大于零时，与载波Uc1比较产生Sx5(x为a，b，c)的驱动电平，当调制波大于载波Uc1时，驱动电平为低，Sx5(x为a，b，c)关断，当调制波小于载波Uc1时，驱动电平为高，Sx5(x为a，b，c)导通；当调制波小于零时，与载波Uc2比较产生Sx5(x为a，b，c)的驱动电平，当调制波大于载波Uc2时，驱动电平为低，Sx5(x为a，b，c)关断，当调制波小于载波Uc2时，驱动电平为高，Sx5(x为a，b，c)导通。
对于Sx6(x为a，b，c)管，当调制波大于零时，与载波Uc1比较产生Sx6(x为a，b，c)的驱动电平，当调制波大于载波Uc1时，驱动电平为高，Sx6(x为a，b，c)开通，当调制波小于于载波Uc1时，驱动电平为低，Sx6(x为a，b，c)关断；当调制波小于零时，与载波Uc2比较产生Sx6(x为a，b，c)的驱动电平，当调制波大于载波Uc2时，驱动电平为高，Sx6(x为a，b，c)导通，当调制波小于载波Uc2时，驱动电平为低，Sx6(x为a，b，c)关断。
有源箝位三电平三相桥以上述同相叠层载波调制方式工作时，Sx2(x为a，b，c)和Sx3(x为a，b，c)以调制波频率进行开关动作，开关频率不到100Hz，可使用一个二合一的IGBT半桥模块实现。
Sx1(x为a，b，c)在调制波正半周期进行以载波频率进行高频开关动作，而在负半周期一直关断，损耗比Sx2(x为a，b，c)、Sx3(x为a，b，c)大。Sx5(x为a，b，c)在这段时间里以载波频率进行高频开关动作，损耗最大。本发明使用一个SiC半桥模块实现Sx1+Sx5(x为a，b，c)，利用SiC模块的低开关损耗特性可以将开关频率提高，从而提升有源箝位多电平有源电力滤波器的高次谐波电流补偿性能，达到和全SiC有源箝位多电平有源电力滤波器同样的滤波性能。同样，Sx4+Sx6(x为a，b，c)也可以由一个SiC半桥模块实现。
对于1260V/100A规格的中压有源电力滤波器，使用一般的二极管箝位三电平拓扑结构，经过损耗分析计算，等效开关频率最大12kHz，并且由于二极管只能实现单向箝位，考虑每个开关器件不能完全均压，导致不能使用1700V等级的IGBT，只能使用3300V以上的，开关损耗大，同时由于内管损耗是外管的两倍，开关频率选择以内管不过温为准，导致等效开关频率最大8kHz，高次谐波电流补偿能力低。而使用本发明研发中间阶段所提出的图4所示的有源箝位三电平拓扑后，由于实现了双向箝位，每个IGBT的关断电压都可以控制在1200V以下，就可以全部选用1700V等级的IGBT，采用了自然倍频PWM调制，等效开关频率可以达到24kHz，仿真结果如图3所示，滤波后电流总谐波含量(THD)从18.15％降低到1.19％。而采用本发明最终实现的基于SiC和Si器件混合的有源箝位多电平拓扑的有源电力滤波器，损耗分布更加均匀，等效开关频率可以达到40kHz，滤波后电流总谐波含量(THD)进一步降低到0.92％。
虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于SiC和Si器件混合的有源箝位多电平有源电力滤波器，其特征在于，所述有源箝位多电平有源电力滤波器包括：熔断器FUSE、浪涌抑制器、充电电阻、充电开关、交流电抗器、SiC和Si器件混合的有源箝位多电平三相桥、直流母线电容以及控制器单元，其中，
交流电网经所述熔断器FUSE连接至所述浪涌抑制器F，所述浪涌抑制器连接至所述充电开关KM，所述充电开关KM分别与所述充电电阻R1～R3并联，所述充电开关KM的各支路分别连接至所述交流电抗器La、Lb、Lc，所述交流电抗器连接至所述SiC和Si器件混合的有源箝位多电平三相桥，所述SiC和Si器件混合的有源箝位多电平三相桥连接至串联连接的所述直流母线电容C1、C2。
2.根据权利要求1所述的有源箝位多电平有源电力滤波器，其特征在于，
所述控制器单元生成驱动信号；驱动电路接收到所述控制单元发出的驱动信号后，驱动所述SiC和Si器件混合的有源箝位三相桥上的功率开关进行开关动作，
所述熔断器FUSE在所述有源箝位多电平有源电力滤波器发生输入侧过流时保护所述SiC和Si器件混合的有源箝位多电平三相桥上的功率开关。
3.根据权利要求1所述的有源箝位多电平有源电力滤波器，其特征在于，所述浪涌抑制器将三相进线连接至大地，防止雷击或者电网过压时损坏所述有源箝位多电平三相桥上的功率开关。
4.根据权利要求1所述的有源箝位多电平有源电力滤波器，其特征在于，所述有源箝位多电平有源电力滤波器开始上电时，所述充电开关断开，充电电阻限制浪涌电流，保护所述有源箝位多电平三相桥上的功率开关。
5.根据权利要求1所述的有源箝位多电平有源电力滤波器，其特征在于，所述有源箝位多电平有源电力滤波器包括有源箝位多电平三相桥，包括a、b、c三相桥臂，其中，对于每相而言：桥臂包括两个内管、两个外管、两个侧臂管，每相的输入经相应交流电抗器后输入至两个内管，每个内管与一个外管串联连接后连接至串联连接的直流母线电容C1和C2的外侧，两组外-内管串联电路的中点形成两个连接点，两个用作侧臂管的SiC MOSFET管串联在该两个连接点之间，并且两个SiC MOSFET管的中点连接至所述第一电容C1和第二电容C2的中点。
6.根据权利要求5所述的有源箝位多电平有源电力滤波器，其特征在于，该有源箝位多电平三相桥包括采用碳化硅MOSFET并工作在载波频率的第一开关管Sa1、第五开关管Sa5、第四开关管Sa4以及第六开关管Sa6，以及采用硅IGBT并工作在调制波频率的第二开关管Sa2、第三开关管Sa3；采用碳化硅MOSFET并工作在载波频率的第七开关管Sb1、第十开关管Sb4、第十一开关管Sb5、第十二开关管Sb6，采用硅IGBT并工作在在调制波频率的第八开关管Sb2和第九开关管Sb3；采用碳化硅MOSFET并工作在载波频率的第十三开关管Sc1、第十六开关管Sc4、第十七开关管Sc5、第十八开关管Sc6，采用硅IGBT并工作在在调制波频率第十四开关管Sc2、第十五开关管Sc3。
7.一种权利要求5所述的有源箝位多电平有源电力滤波器的调制方法，其特征在于，所述方法包括：
对于每相桥臂而言，以50Hz的工作频率驱动其两个内管交替导通，对于导通的内管一侧，以高于50Hz的高频驱动所述外管和所述侧臂管交替导通。
8.根据权利要求7所述的有源箝位多电平有源电力滤波器的调制方法，其特征在于，对于每相桥臂而言：
对第一外管Sx1，x为a，b，c，当调制波大于零时，将所述的控制单元输出的调制波与载波Uc1比较，产生其驱动电平，当调制波大于Uc1时，驱动电平为高，第一外管Sx1导通，当调制波小于Uc1时，驱动电平为低，第一外管Sx1关断；当调制波小于零时，第一外管Sx1关断；
对于第一内管Sx2，当调制波大于零时，驱动电平为高，第一内管Sx2导通；当调制波小于零时，驱动电平为低，第一内管Sx2关断。
对于第二内管Sx3，当调制波大于零时，驱动电平为低，第二内管Sx3关断；当调制波小于零时，驱动电平为高，第二内管Sx3导通；
对于第二外管Sx4，当调制波大于零时，第二外管Sx4关断；当调制波小于零时，与载波Uc2比较产生第二外管Sx4的驱动电平，当调制波大于载波Uc2时，驱动电平为低，第二外管Sx4关断，当调制波小于载波Uc2时，驱动电平为高，第二外管Sx4导通；
对于第一侧壁管Sx5，当调制波大于零时，将调制波与载波Uc1比较产生第一侧壁管Sx5的驱动电平，当调制波大于载波Uc1时，驱动电平为低，第一侧壁管Sx5关断，当调制波小于载波Uc1时，驱动电平为高，第一侧壁管Sx5导通；当调制波小于零时，将调制波与载波Uc2比较产生第一侧壁管Sx5的驱动电平，当调制波大于载波Uc2时，驱动电平为低，第一侧壁管Sx5关断，当调制波小于载波Uc2时，驱动电平为高，第一侧壁管Sx5导通；
对于第二侧臂管Sx6，当调制波大于零时，将调制波与载波Uc1比较产生第二侧臂管Sx6的驱动电平，当调制波大于载波Uc1时，驱动电平为高，第二侧臂管Sx6开通，当调制波小于于载波Uc1时，驱动电平为低，第二侧臂管Sx6关断；当调制波小于零时，将调制波与载波Uc2比较产生第二侧臂管Sx6的驱动电平，当调制波大于载波Uc2时，驱动电平为高，第二侧臂管Sx6导通，当调制波小于载波Uc2时，驱动电平为低，第二侧臂管Sx6关断。
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