CN112104246A - 三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统及方法，低谐波控制系统包含幅值调整模块、选择模块、调制波叠加模块、幅值限制模块以及驱动信号生成模块。幅值调整模块对原始调制波进行幅值调整；选择模块的选择开关判断原始调制波的大小输出不同幅值调整量；调制波调整模块对幅值调整后的调制波进行叠加操作；幅值限制模块对每次叠加得到的调制波进行幅值限制；驱动信号生成模块用于驱动主电路中的碳化硅功率开关器件。三电平高开关频率碳化硅逆变器的主电路中含有左右两个桥臂，采用隔离电感消除左右两个桥臂之间的相互影响。本发明能够有效避免死区效应，降低三电平高开关频率碳化硅逆变器的输出电流谐波。

Description

三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统及方法

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，涉及逆变器技术，具体地说，涉及三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统及方法。

背景技术

在三电平逆变器中采用碳化硅功率开关器，可以工作于更高的开关频率，减小无源滤波器的重量和体积，进一步提高逆变器的效率和功率密度。在传统调制方式中，为了防止三电平逆变器发生直通短路，需要在互补功率开关器件之间采用开通延时加入死区，即互补开关器件都处于关断的一段时间。但死区的加入会产生相应的死区效应，导致输出电流含有低频谐波。

死区效应与死区时间、开关频率呈正相关，即死区时间越长，开关频率越高，死区效应越严重。碳化硅功率开关器件的开关速度快，开通和关断时间短，死区时间可以设置的相对较短。在低开关频率下，死区效应并不严重，电流畸变不明显。但为充分发挥碳化硅功率开关器件的优势，三电平碳化硅逆变器通常开关频率较高，导致死区效应严重，输出电流中的低频谐波含量大，严重影响三电平碳化硅逆变器的输出电能质量。

发明内容

本发明针对现有三电平碳化硅逆变器存在的死区效应严重、输出低频谐波含量大等上述问题，提供一种三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统及方法，能够有效避免死区效应，降低输出电流谐波。

为了达到上述目的，本发明提供了一种三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统，包括：

幅值调整模块TZ_block，根据幅值调整量Δu^*、–Δu^*对原始调制波u^*进行幅值调整，获得调制波u⁺、u^–；

选择模块XZ_block，设有选择开关Sel，通过选择开关Sel判断调制波u^*的大小，选择输出Δu^*或–Δu^*；

调制波叠加模块DJ_block，将调制波u⁺、u^–与选择模块XZ_block的输出叠加得到调制波u₁ ^**、u₃ ^**；将调制波u₁ ^**、u₃ ^**与主电路中的上部直流母线电压V_dc1叠加得到调制波u₂ ^**、u₄ ^**；

幅值限制模块FZ_block，对调制波u₁ ^**、u₂ ^**、u₃ ^**、u₄ ^**进行幅值限制，得到调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*；

驱动信号生成模块QD_block，将调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*分别与三角载波C_r比较产生驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄，驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄分别驱动主电路中的碳化硅功率开关器件Q1、Q2、Q3、Q4。

优选的，所述选择开关Sel含有4个端子，1、2、3位为输入端子，4位为输出端子，当2位端子的信号大于零时，4位端子将连接1位端子，当2位端子的信号小于等于零时，4位端子将连接3位端子。

优选的，所述幅值限制模块FZ_block包括第一幅值限制模块Sat₁、第二幅值限制模块Sat₂、第三幅值限制模块Sat₃和第四幅值限制模块Sat₄，第一幅值限制模块Sat₁对调制波u₁ ^**进行幅值限制，得到调制波u₁ ^*；第二幅值限制模块Sat₂对调制波u₂ ^**进行幅值限制，得到调制波u₂ ^*；第三幅值限制模块Sat₃对调制波u₃ ^**进行幅值限制，得到调制波u₃ ^*；第四幅值限制模块Sat₄对调制波u₄ ^**进行幅值限制，得到调制波u₄ ^*。

优选的，所述三电平高开关频率碳化硅逆变器包括主电路，所述主电路包括：

上部直流母线；

下部直流母线，与上部直流母线串联连接，且上部直流母线与下部直流母线的中点为O；

左桥臂，包括依次串联连接的第一碳化硅功率开关器件Q1、第二碳化硅功率开关器件Q2和第四碳化硅二极管D4，第一碳化硅功率开关器件Q1和第二碳化硅功率开关器件Q2通过M点连接，M点通过第二碳化硅二极管D2与O点连接，连接第二碳化硅功率开关器件Q2和第四碳化硅二极管D4的点X为输出端点；

右桥臂，包括依次串联连接的第三碳化硅功率开关器件Q3、第四碳化硅功率开关器件Q4和第一碳化硅二极管D1，第三碳化硅功率开关器件Q3和第四碳化硅功率开关器件Q4通过N点连接，N点通过第三碳化硅二极管D3与O点连接，连接第三碳化硅功率开关器件Q3和第一碳化硅二极管D1的点Y为输出端点。

进一步的，所述输出端点X与输出端点Y之间连接隔离电路，所述隔离电路由电感值相同的第一隔离电感L_s1和第二隔离电感L_s2串联组成的串联电路，第一隔离电感L_s1和第二隔离电感Ls2之间通过P点连接；

进一步的，所述P点与滤波电感L连接，负载电阻R一端与滤波电感L连接，另一端与Q点连接。

优选的，第一隔离电感L_s1、第二隔离电感L_s2和滤波电感L的电感值均小于等于10μH。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制方法，包括以下步骤：

根据幅值调整量Δu^*、–Δu^*对原始调制波u^*进行幅值调整，获得调制波u⁺、u^–；

通过选择开关Sel判断调制波u^*，选择输出Δu^*或–Δu^*；

将调制波u⁺、u^–与判断调制波u^*的输出叠加得到调制波u₁ ^**、u₃ ^**，将调制波u₁ ^**、u₃ ^**与主电路中的上部直流母线电压V_dc1叠加得到调制波u₂ ^**、u₄ ^**；

对调制波u₁ ^**、u₂ ^**、u₃ ^**、u₄ ^**进行幅值限制，得到调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*；

将调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*分别与三角载波C_r比较产生驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄，驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄分别用于驱动三电平高开关频率碳化硅逆变器主电路中的碳化硅功率开关器件Q1、Q2、Q3、Q4。

优选的，所述选择开关Sel含有4个端子，1、2、3位为输入端子，4位为输出端子，当2位端子的信号大于零时，4位端子将连接1位端子，当2位端子的信号小于等于零时，4位端子将连接3位端子；其中，2位端子连接原始调制波u^*，1位端子连接幅值调整量Δu^*，3位端子连接幅值调整量–Δu^*；选择开关Sel对原始调制波u^*进行判断时，若原始调制波u^*大于零，则选择开关Sel输出调制波Δu^*，若原始调制波u^*小于等于零，则选择开关Sel输出调制波–Δu^*。

优选的，将调制波与三角载波C_r比较产生驱动信号时，若调制波大于三角载波C_r，则产生的驱动信号为高电平，否则为低电平。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

(1)本发明采用两个具有幅值差的调制波产生互补驱动信号，互补的驱动信号的高电平之间存在驱动空缺区，将该驱动空缺区作为死区，能够避免逆变器直通短路，且能有效补偿死区效应，降低输出电流谐波。

(2)本发明采用的滤波电感的电感值很小，造成的相位延迟很小，即调制波与输出电流之间的相位差延迟很小，因此能够通过选择开关Sel对原始调制波的方向进行判断，避免了对电流方向的判断环节。

(3)本发明在主电路中采用两个感值较小且相等的隔离电感，能够消除左右两个桥臂之间的相互影响。

附图说明

图1为本发明实施例所述三电平高开关频率碳化硅逆变器的主电路原理图；

图2为本发明实施例所述三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制模块原理图；

图3为本发明实施例产生的驱动信号和驱动信号之间的驱动空缺区产生示意图；

图4为采用传统含死区的调制方法获得的输出电流示意图；

图5为本发明实施例所述三电平高开关频率碳化硅逆变器的低输出谐波控制方法的调制波示意图；

图6为本发明实施例所述三电平高开关频率碳化硅逆变器的低输出谐波控制方法获得的输出电流示意图。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

参见图1，一种三电平高开关频率碳化硅逆变器，其主电路包括：

上部直流母线，电压为V_dc1；

下部直流母线，电压为V_dc2，与上部直流母线串联连接，且上部直流母线与下部直流母线的中点为O；

左桥臂，包括依次串联连接的第一碳化硅功率开关器件Q1、第二碳化硅功率开关器件Q2和第四碳化硅二极管D4，第一碳化硅功率开关器件Q1和第二碳化硅功率开关器件Q2通过M点连接，M点通过第二碳化硅二极管D2与O点连接，连接第二碳化硅功率开关器件Q2和第四碳化硅二极管D4的点X为输出端点；

右桥臂，包括依次串联连接的第三碳化硅功率开关器件Q3、第四碳化硅功率开关器件Q4和第一碳化硅二极管D1，第三碳化硅功率开关器件Q3和第四碳化硅功率开关器件Q4通过N点连接，N点通过第三碳化硅二极管D3与O点连接，连接第三碳化硅功率开关器件Q3和第一碳化硅二极管D1的点Y为输出端点。

继续参见图1，所述输出端点X与输出端点Y之间连接隔离电路，所述隔离电路由电感值相同的第一隔离电感L_s1和第二隔离电感L_s2串联组成的串联电路，第一隔离电感L_s1和第二隔离电感L_s2之间通过P点连接。所述P点与滤波电感L连接，负载电阻R一端与滤波电感L连接，另一端与Q点连接。具体地，第一隔离电感L_s1、第二隔离电感L_s2的电感值均小于等于10μH。采用的两个隔离电感的电感值较小且相等，能够消除左右两个桥臂之间的相互影响。

本发明实施例提供了一种三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统，用于上述三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制，参见图2，所述所述低谐波控制系统包括：

幅值调整模块TZ_block，根据幅值调整量Δu^*、–Δu^*对原始调制波u^*进行幅值调整，获得调制波u⁺、u^–；

选择模块XZ_block，设有选择开关Sel，通过选择开关Sel判断调制波u^*的大小，选择输出Δu^*或–Δu^*；

调制波叠加模块DJ_block，将调制波u⁺、u^–与选择模块XZ_block的输出叠加得到调制波u₁ ^**、u₃ ^**；将调制波u₁ ^**、u₃ ^**与主电路中的上部直流母线电压V_dc1叠加得到调制波u₂ ^**、u₄ ^**；

幅值限制模块FZ_block，对调制波u₁ ^**、u₂ ^**、u₃ ^**、u₄ ^**进行幅值限制，得到调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*；

驱动信号生成模块QD_block，将调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*分别与三角载波C_r比较产生驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄，驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄分别用于驱动主电路中的碳化硅功率开关器件Q1、Q2、Q3、Q4。

具体地，继续参见图2，所述选择开关Sel含有4个端子，1、2、3位为输入端子，4位为输出端子，当2位端子的信号大于零时，4位端子将连接1位端子，当2位端子的信号小于等于零时，4位端子将连接3位端子。其中，2位端子连接原始调制波u^*，1位端子连接幅值调整量Δu^*，3位端子连接幅值调整量–Δu^*；选择开关Sel对原始调制波u^*进行判断时，若原始调制波u^*大于零，则选择开关Sel输出调制波Δu^*，若原始调制波u^*小于等于零，则选择开关Sel输出调制波–Δu^*。

具体地，继续参见图2，所述幅值限制模块FZ_block包括第一幅值限制模块Sat₁、第二幅值限制模块Sat₂、第三幅值限制模块Sat₃和第四幅值限制模块Sat₄，第一幅值限制模块Sat₁对调制波u₁ ^**进行幅值限制，得到调制波u₁ ^*；第二幅值限制模块Sat₂对调制波u₂ ^**进行幅值限制，得到调制波u₂ ^*；第三幅值限制模块Sat₃对调制波u₃ ^**进行幅值限制，得到调制波u₃ ^*；第四幅值限制模块Sat₄对调制波u₄ ^**进行幅值限制，得到调制波u₄ ^*。

上述三电平高开关频率碳化硅逆变器进行低输出谐波控制时，其工作原理为：幅值调整模块TZ_block根据幅值调整量Δu^*、–Δu^*对原始调制波u^*进行幅值调整，获得调制波u⁺、u^–；选择模块XZ_block通过选择开关Sel判断调制波u^*的大小，选择输出Δu^*或–Δu^*；调制波叠加模块DJ_block将调制波u⁺、u^–与选择模块XZ_block的输出叠加得到调制波u₁ ^**、u₃ ^**，将调制波u₁ ^**、u₃ ^**与主电路中的上部直流母线电压V_dc1叠加得到调制波u₂ ^**、u₄ ^**；幅值限制模块FZ_block对调制波u₁ ^**、u₂ ^**、u₃ ^**、u₄ ^**进行幅值限制，得到调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*；驱动信号生成模块QD_block将调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*分别与三角载波C_r比较产生驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄，驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄分别用于驱动主电路中的碳化硅功率开关器件Q1、Q2、Q3、Q4。

上述三电平高开关频率碳化硅逆变器设有低谐波控制模块，采用两个具有幅值差的调制波产生互补驱动信号，即驱动信号S₁与驱动信号S₃为互补驱动信号，驱动信号S₂与驱动信号S₄为互补驱动信号，互补的驱动信号的高电平之间存在驱动空缺区，将该驱动空缺区作为死区，能够避免逆变器直通短路，且能有效补偿死区效应，降低输出电流谐波。

本发明实施例提供了一种三电平高开关频率碳化硅逆变器的低输出谐波控制方法，用于上述三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制，该方法包括以下步骤：

S1、根据幅值调整量Δu^*、–Δu^*对原始调制波u^*进行幅值调整，获得调制波u⁺、u^–。

S2、通过选择开关Sel判断调制波u^*，选择输出Δu^*或–Δu^*。

具体地，所述选择开关Sel含有4个端子，1、2、3位为输入端子，4位为输出端子，当2位端子的信号大于零时，4位端子将连接1位端子，当2位端子的信号小于等于零时，4位端子将连接3位端子；其中，2位端子连接原始调制波u^*，1位端子连接幅值调整量Δu^*，3位端子连接幅值调整量–Δu^*；选择开关Sel对原始调制波u^*进行判断时，若原始调制波u^*大于零，则选择开关Sel输出调制波Δu^*，若原始调制波u^*小于等于零，则选择开关Sel输出调制波–Δu^*。

S3、将调制波u⁺、u^–与判断调制波u^*的输出叠加得到调制波u₁ ^**、u₃ ^**，将调制波u₁ ^**、u₃ ^**与主电路中的上部直流母线电压V_dc1叠加得到调制波u₂ ^**、u₄ ^**。

S4、对调制波u₁ ^**、u₂ ^**、u₃ ^**、u₄ ^**进行幅值限制，得到调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*。

S5、将调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*分别与三角载波C_r比较产生驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄，驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄分别用于驱动三电平高开关频率碳化硅逆变器主电路中的碳化硅功率开关器件Q1、Q2、Q3、Q4。

具体地，将调制波与三角载波C_r比较产生驱动信号时，若调制波大于三角载波C_r，则产生的驱动信号为高电平，否则为低电平。以调制波u₁ ^*与三角载波C_r比较产生驱动信号S₁为例，若调制波u₁ ^*大于C_r，则驱动信号S₁为高电平，否则为低电平。

上述步骤S1与S2的顺序可以互换。

上述低谐波控制方法，采用两个具有幅值差的调制波产生互补驱动信号，即驱动信号S₁与驱动信号S₃为互补驱动信号，驱动信号S₂与驱动信号S₄为互补驱动信号，互补的驱动信号的高电平之间存在驱动空缺区，将该驱动空缺区作为死区，能够避免逆变器直通短路，且能有效补偿死区效应，降低输出电流谐波。

参见图3，在驱动信号S₁与驱动信号S₃之间的驱动空缺区产生示意图中，u_pp为载波峰峰值；T_u为驱动空缺区的宽度；T_s为开关周期。调制波u₁ ^*与三角载波C_r比较产生驱动信号S₁，当调制波u₁ ^*大于三角载波C_r时，则驱动信号S₁为高电平，否则驱动信号S₁为低电平；调制波u₃ ^*与三角载波C_r比较产生驱动信号S₃，当调制波u₃ ^*大于三角载波C_r时，则驱动信号S₃为高电平，否则驱动信号S₃为低电平。由于调制波u₁ ^*与调制波u₃ ^*之间存在2Δu^*的幅值差，在驱动信号S₁的高电平与驱动信号S₃的高电平之间产生了宽度为T_u的驱动空缺区，从而能够有效避免逆变器发生直通短路，降低输出电流谐波。驱动信号S₂与驱动信号S₄之间的驱动空缺区产生与图3类似，此处不再赘述。

在图3中，根据三角形相似原理，可得幅值调整量Δu^*的计算公式为：

通过上述公式(1)即可计算出幅值调整量Δu^*。

为验证本发明实施例所述三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制方法的有效性，在Matlab/Simulink中搭建仿真模型。其中，上部和下部直流母线电压V_dc1和V_dc2为300V；隔离电感L_s1、L_s2为10μH；滤波电感L为500μH；负载电阻R为10Ω；开关频率为100kHz；原始调制波u^*设定为200sin(100πt)。

首先采用传统含有死区的调制方法，获得的输出电流波形如图4所示，由图4可见输出电流存在明显畸变，对电流波形进行傅里叶分析，电流总谐波畸变率为5.85％。然后，采用本发明提出的三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制方法，获得的调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*如图5所示，获得的输出电流波形如图6所示。由图6可见输出电流正弦度显著提高，对电流波形进行傅里叶分析，电流总谐波畸变率为2.63％。通过上述仿真结果的对比，验证了本发明提出的三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制方法的有效性。

上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统，其特征在于，包括：

幅值调整模块TZ_block，根据幅值调整量Δu^*、–Δu^*对原始调制波u^*进行幅值调整，获得调制波u⁺、u^–；

选择模块XZ_block，设有选择开关Sel，通过选择开关Sel判断调制波u^*的大小，选择输出Δu^*或–Δu^*；

调制波叠加模块DJ_block，将调制波u⁺、u^–与选择模块XZ_block的输出叠加得到调制波u₁ ^**、u₃ ^**；将调制波u₁ ^**、u₃ ^**与主电路中的上部直流母线电压V_dc1叠加得到调制波u₂ ^**、u₄ ^**；

幅值限制模块FZ_block，对调制波u₁ ^**、u₂ ^**、u₃ ^**、u₄ ^**进行幅值限制，得到调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*；

驱动信号生成模块QD_block，将调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*分别与三角载波C_r比较产生驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄，驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄分别驱动主电路中的碳化硅功率开关器件Q1、Q2、Q3、Q4。

2.如权利要求1所述的三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统，其特征在于，所述选择开关Sel含有4个端子，1、2、3位为输入端子，4位为输出端子，当2位端子的信号大于零时，4位端子将连接1位端子，当2位端子的信号小于等于零时，4位端子将连接3位端子。

3.如权利要求1所述的三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统，其特征在于，所述幅值限制模块FZ_block包括第一幅值限制模块Sat₁、第二幅值限制模块Sat₂、第三幅值限制模块Sat₃和第四幅值限制模块Sat₄，第一幅值限制模块Sat₁对调制波u₁ ^**进行幅值限制，得到调制波u₁ ^*；第二幅值限制模块Sat₂对调制波u₂ ^**进行幅值限制，得到调制波u₂ ^*；第三幅值限制模块Sat₃对调制波u₃ ^**进行幅值限制，得到调制波u₃ ^*；第四幅值限制模块Sat₄对调制波u₄ ^**进行幅值限制，得到调制波u₄ ^*。

4.如权利要求1所述的三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统，其特征在于，所述三电平高开关频率碳化硅逆变器包括主电路，所述主电路包括：

上部直流母线；

下部直流母线，与上部直流母线串联连接，且上部直流母线与下部直流母线的中点为O；

左桥臂，包括依次串联连接的第一碳化硅功率开关器件Q1、第二碳化硅功率开关器件Q2和第四碳化硅二极管D4，第一碳化硅功率开关器件Q1和第二碳化硅功率开关器件Q2通过M点连接，M点通过第二碳化硅二极管D2与O点连接，连接第二碳化硅功率开关器件Q2和第四碳化硅二极管D4的点X为输出端点；

右桥臂，包括依次串联连接的第三碳化硅功率开关器件Q3、第四碳化硅功率开关器件Q4和第一碳化硅二极管D1，第三碳化硅功率开关器件Q3和第四碳化硅功率开关器件Q4通过N点连接，N点通过第三碳化硅二极管D3与O点连接，连接第三碳化硅功率开关器件Q3和第一碳化硅二极管D1的点Y为输出端点。

5.如权利要求4所述的三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统，其特征在于，所述输出端点X与输出端点Y之间连接隔离电路，所述隔离电路由电感值相同的第一隔离电感L_s1和第二隔离电感L_s2串联组成的串联电路，第一隔离电感L_s1和第二隔离电感L_s2之间通过P点连接。

6.如权利要求5所述的三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统，其特征在于，所述P点与滤波电感L连接，负载电阻R一端与滤波电感L连接，另一端与Q点连接。

7.如权利要求6所述的三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制系统，其特征在于，第一隔离电感L_s1、第二隔离电感L_s2和滤波电感L的电感值均小于等于10μH。

8.一种三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据幅值调整量Δu^*、–Δu^*对原始调制波u^*进行幅值调整，获得调制波u⁺、u^–；

通过选择开关Sel判断调制波u^*，选择输出Δu^*或–Δu^*；；

将调制波u⁺、u^–与选择模块的输出调制波叠加得到调制波u₁ ^**、u₃ ^**；

将调制波u₁ ^**、u₃ ^**与主电路中的上部直流母线电压V_dc1叠加得到调制波u₂ ^**、u₄ ^**；

对调制波u₁ ^**、u₂ ^**、u₃ ^**、u₄ ^**进行幅值限制，得到调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*；

将调制波u₁ ^*、u₂ ^*、u₃ ^*、u₄ ^*分别与三角载波C_r比较产生驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄，驱动信号S₁、S₂、S₃、S₄分别用于驱动三电平高开关频率碳化硅逆变器主电路中的碳化硅功率开关器件Q1、Q2、Q3、Q4。

9.如权利要求8所述的三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制方法，其特征在于，所述选择开关Sel含有4个端子，1、2、3位为输入端子，4位为输出端子，当2位端子的信号大于零时，4位端子将连接1位端子，当2位端子的信号小于等于零时，4位端子将连接3位端子；其中，2位端子连接原始调制波u^*，1位端子连接幅值调整量Δu^*，3位端子连接幅值调整量–Δu^*；选择开关Sel对原始调制波u^*进行判断时，若原始调制波u^*大于零，则选择开关Sel输出调制波Δu^*，若原始调制波u^*小于等于零，则选择开关Sel输出调制波–Δu^*。

10.如权利要求8或9所述的三电平高开关频率碳化硅逆变器的低谐波控制方法，其特征在于，将调制波与三角载波C_r比较产生驱动信号时，若调制波大于三角载波C_r，则产生的驱动信号为高电平，否则为低电平。

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