CN112311269A - 一种死区补偿方法、装置、逆变器及车辆 - Google Patents

一种死区补偿方法、装置、逆变器及车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN112311269A
CN112311269A CN201910682151.2A CN201910682151A CN112311269A CN 112311269 A CN112311269 A CN 112311269A CN 201910682151 A CN201910682151 A CN 201910682151A CN 112311269 A CN112311269 A CN 112311269A
Authority
CN
China
Prior art keywords
time
compensation
dead
dead zone
bridge arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910682151.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112311269B (zh
Inventor
马东辉
李龙
刘涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing CHJ Automotive Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing CHJ Automotive Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing CHJ Automotive Information Technology Co Ltd filed Critical Beijing CHJ Automotive Information Technology Co Ltd
Priority to CN201910682151.2A priority Critical patent/CN112311269B/zh
Publication of CN112311269A publication Critical patent/CN112311269A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112311269B publication Critical patent/CN112311269B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种死区补偿方法和装置,其中,所述死区补偿方法包括:获取逆变器的三相电流及母线电压;对所述三相电流进行低通滤波,得到滤波后的三相电流;根据所述滤波后的三相电流确定各驱动桥臂的电流方向;根据所述电流方向及获取IGBT的导通延迟时间Ton、关断延迟时间Toff、导通压降Vs、开关周期Ts以及预设的死区时间Td,计算第一死区补偿时间值ΔT1和第二死区补偿时间值ΔT2;根据第一死区补偿时间值ΔT1、第二死区补偿时间值ΔT2和母线电压,对各驱动桥臂的驱动信号进行死区补偿。本发明提供的技术方案解决了现有的死区补偿方法输出的真实电压与期望的理想电压之间差异较大的问题。

Description

一种死区补偿方法、装置、逆变器及车辆
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种死区补偿方法、装置、逆变器及车辆。
背景技术
目前,越来越多的逆变器都采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)作为功率开关器件。由于功率开关器件都具有一定的导通延时和关断延时,为了防止逆变器的上下桥臂直通,导致器件过流损坏,需要在逆变器同一桥臂的两个器件导通切换之间加入死区时间。
现有的死区补偿方法主要是间接补偿和直接补偿。间接补偿只能补偿死区对基波的影响,无法消除死区中的谐波成分;直接补偿虽然能同时对基波和谐波成分进行补偿,但是这种补偿方式会导致输出电压前后半周期不对称,增加了同频谐波成分。可见,现有的补偿方案对死区中的基波和谐波的补偿能力均有限,输出的真实电压与期望的理想电压之间差异较大。
发明内容
本发明实施例提供一种死区补偿方法、装置、逆变器及车辆,以解决现有的死区补偿方法输出的真实电压与期望的理想电压之间差异较大的问题。
为了解决上述技术问题,本发明是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供了一种死区补偿方法,包括:
获取逆变器的三相电流及母线电压;
对所述三相电流进行低通滤波,得到滤波后的三相电流;
根据所述滤波后的三相电流确定各驱动桥臂的电流方向;
根据所述电流方向获取IGBT的导通延迟时间Ton、关断延迟时间Toff、导通压降Vs、开关周期Ts以及预设的死区时间Td,计算第一死区补偿时间值ΔT1和第二死区补偿时间值ΔT2
根据所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2和所述母线电压,对各驱动桥臂的驱动信号进行死区补偿;
其中,所述第一死区补偿时间值ΔT1和所述第二死区补偿时间值ΔT2中的一者为导通延时补偿时间,另一者为关断延时补偿时间。
可选地,所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2分别通过如下方式进行计算:
Figure BDA0002145061760000021
其中,Ud为所述母线电压。
可选地,所述根据所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2和所述母线电压,对各驱动桥臂的驱动信号进行死区补偿,包括:
当电流大于0时,控制上桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第一预设时间导通,并提前第二预设时间关断;控制下桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第一预设时间关断,并提前第二预设时间导通;
当电流小于0时,控制上桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第二预设时间导通,并提前第一预设时间关断,控制下桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第二预设时间关断,并提前第一预设时间导通;
其中,所述第一预设时间为Td+ΔT1,所述第二预设时间为ΔT2
可选地,所述方法还包括:
确定上桥臂的预设导通时间T1,所述IGBT无死区补偿时上桥臂的导通时间为T1-Td
第二方面,本发明实施例还提供了一种死区补偿装置,包括:
获取模块,用于获取逆变器的三相电流及母线电压;
低通滤波模块,用于对所述三相电流进行低通滤波,得到滤波后的三相电流;
确定模块,用于根据所述滤波后的三相电流确定各驱动桥臂的电流方向;
死区补偿模块,用于根据所述电流方向获取IGBT的导通延迟时间Ton、关断延迟时间Toff、导通压降Vs、开关周期Ts以及预设的死区时间Td,计算第一死区补偿时间值ΔT1和第二死区补偿时间值ΔT2,并根据所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2和所述母线电压,对各驱动桥臂的驱动信号进行死区补偿;
其中,所述第一死区补偿时间值ΔT1和所述第二死区补偿时间值ΔT2中的一者为导通延时补偿时间,另一者为关断延时补偿时间。
可选地,所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2分别通过如下方式进行计算:
Figure BDA0002145061760000031
其中,Ud为所述母线电压。
可选地,所述死区补偿模块还用于:
当电流大于0时,控制上桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第一预设时间导通,并提前第二预设时间关断;控制下桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第一预设时间关断,并提前第二预设时间导通;
当电流小于0时,控制上桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第二预设时间导通,并提前第一预设时间关断,控制下桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第二预设时间关断,并提前第一预设时间导通;
其中,所述第一预设时间为Td+ΔT1,所述第二预设时间为ΔT2
可选地,所述死区补偿模块还用于:
确定上桥臂的预设导通时间T1,所述IGBT无死区补偿时上桥臂的导通时间为T1-Td
第三方面,本发明实施例还提供了一种逆变器,包括如第二方面中任一项所述的死区补偿装置。
第四方面,本发明实施例还提供了一种车辆,包括如第三方面中所述的逆变器。
本发明实施例中,通过对逆变器的三相电流进行低通滤波,消除了高频信号的干扰,根据滤波后的三相电流确定各驱动桥臂的电流方向,根据所述电流方向对IGBT的导通和关断时间分别进行补偿,使输出电压波形能够保持前后半周期对称,使得输出电压与理想电压之间的差异较小,最大限度实现了对死区影响的补偿。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种死区补偿方法的流程图;
图2是应用图1提供的死区补偿方法的逆变器主拓扑图;
图3是图1提供的死区补偿方法的控制框架图;
图4是电流大于0时,一个开关周期内U相驱动信号波形图及电压波形图;
图5是电流小于0时,一个开关周期内U相驱动信号波形图及电压波形图;
图6是无死区补偿时三相电流波形图;
图7是应用图1提供的死区补偿方法的三相电流波形图;
图8是本发明实施例提供的一种死区补偿装置的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参见图1,图1是本发明实施例提供的一种死区补偿方法的流程图,如图1所示,所述死区补偿方法包括以下步骤:
步骤101、获取逆变器的三相电流及母线电压。
需要说明地,本发明实施例提供的死区补偿方法应用于逆变器。
本步骤中,可以是利用电流霍尔传感器和单片机的AD采样采集逆变器的三相电流和母线电压,得到三相电流iu、iv、iw和母线电压Ud
步骤102、对所述三相电流进行低通滤波,得到滤波后的三相电流。
可以理解地,低通滤波使得低频信号能正常通过,而超过设定临界值的高频信号则被阻隔,这样也就相当于对三相电流进行了去噪处理,以得到滤波后的三相电流iu’、iv’、iw’。
步骤103、根据所述滤波后的三相电流确定各驱动桥臂的电流方向。
在获得滤波后的三相电流后,根据滤波后的三相电流确定逆变器中各桥臂的电流方向,以为后续的死区补偿提供参考。本实施例中,可以是假定电流流出逆变器的方向为正方向。
步骤104、根据所述电流方向获取IGBT的导通延迟时间Ton、关断延迟时间Toff、导通压降Vs、开关周期Ts以及预设的死区时间Td,计算第一死区补偿时间值和第二死区补偿时间值。
可以理解地,通常在逆变器中,同一相桥臂的上下两个开关器件工作在互补状态。如图1所示,逆变器中的逆变回路由6个IGBT开关组成,其中,S1与S4、S3与S6、S5与S2的两个开关分别工作在互补状态,例如,当iu>0时,S1导通S4关断,或者S1关断S4导通,当iu<0时,S4导通S1关断,或者S4关断S1导通。对于S1和S4,在理想状态下的驱动波形如图2中所示,上下桥臂的驱动波形呈完全对称。为了避免S1和S4上下桥臂直通,考虑了S1和S4的导通关断延时,在上下桥臂的驱动波形中加入了死区时间Td,如图4所示。可见,对于引入了死区但无补偿的上下桥臂在u点的电压与理想状态下的u点电压相差较大,如图6所示,无死区补偿情况下,逆变器三相电流波形不对称。而对于现有的死区补偿方法,虽然S1和S4引入了死区补偿,但是引入了死区补偿的上下桥臂在u点的电压与理想状态下的u点电压仍然相差较大。
请参照图3,本发明实施例所提供的死区补偿方法可以是应用于死区补偿装置,所述死区补偿装置至少包括获取模块、低通滤波模块及死区补偿模块,获取模块能够采集逆变器的三相电流,低通滤波模块对获取模块采集的三相电流进行低通滤波,而死区补偿模块可以根据低通滤波后的三相电流来确定电流方向,并根据所述电流方向及母线电压对驱动桥臂的驱动信号进行死区补偿。
本发明实施例中,死区补偿模块能够获取IGBT的导通延迟时间Ton、关断延迟时间Toff、导通压降Vs、开关周期Ts以及预设的死区时间Td,计算第一死区补偿时间值ΔT1和第二死区补偿时间值ΔT2;进而,死区补偿模块能够根据所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2和所述电流方向,对各驱动桥臂的驱动信号的上升沿和下降沿分别进行死区补偿。
步骤105、根据所述第一死区补偿时间值、所述第二死区补偿时间值和所述母线电压,对各驱动桥臂的驱动信号进行死区补偿。
其中,所述第一死区补偿时间值ΔT1和所述第二死区补偿时间值ΔT2中的一者为导通延时补偿时间,另一者为关断延时补偿时间。本发明实施例中,所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2分别通过如下方式进行计算:
Figure BDA0002145061760000061
其中,Ud为所述母线电压。
需要说明地,IGBT的导通延迟时间Ton、关断延迟时间Toff和导通压降Vs与IGBT自身的特性有关,如不同型号的IGBT器件,其对应的导通延迟时间、关断延迟时间和导通压降可能不同;而所述IGBT的开关周期Ts可以是由用户设定。本发明实施例中,基于电流方向以及桥臂的不同,第一死区补偿时间值ΔT1可以是导通延时补偿时间,也可以是关断延时补偿时间,第二死区补偿时间值ΔT2相对应地可以是关断延时补偿时间,或者是导通延时补偿时间。
例如,对于上桥臂来说,在电流大于0时,第一死区补偿时间值ΔT1为导通延时补偿时间,第二死区补偿时间值ΔT2为关断延时补偿时间;而在电流小于0时,第一死区补偿时间值ΔT1为关断延时补偿时间,第二死区补偿时间值ΔT2为导通延时补偿时间。
本发明实施例中,在获得第一死区补偿时间值、第二死区补偿时间值及预设的死区时间后,根据电流方向的状态以及母线电压,对IGBT的上升沿和下降沿分别进行死区补偿。
具体地,当电流大于0时,控制上桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第一预设时间导通,并提前第二预设时间关断;控制下桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第一预设时间关断,并提前第二预设时间导通;当电流小于0时,控制上桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第二预设时间导通,并提前第一预设时间关断,控制下桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第二预设时间关断,并提前第一预设时间导通。其中,所述第一预设时间为Td+ΔT1,所述第二预设时间为ΔT2
请具体参照图4,当电流大于0时,假设理想状态下IGBT上桥臂的驱动信号的导通时间为T1,对于无死区补偿的IGBT上桥臂的导通时间也就是T1-Td;而本发明实施例中引入了死区补偿,上桥臂相对于无死区补偿的IGBT上桥臂的驱动信号提前Td+ΔT1导通,并提前ΔT2关断;那么,本发明实施例中IGBT的上桥臂进行死区补偿后的导通时间也就是:T1-Td+Td+ΔT1-ΔT2=T1+ΔT1-ΔT2
从图4中可知,对于无死区补偿的IGBT下桥臂的关断时间是T1+Td,本发明实施例中,下桥臂相对于无死区补偿的IGBT下桥臂提前Td+ΔT1关断,并提前ΔT2导通;那么,本发明实施例中IGBT的下桥臂进行死区补偿后的关断时间也就是:T1+Td+Td+ΔT1-ΔT2=T1+2Td+ΔT1-ΔT2
请参照图4和图5,当电流小于0时,同样假设理想状态下IGBT上桥臂的驱动信号的导通时间为T1,对于无死区补偿的IGBT上桥臂的导通时间为T1-Td;本发明实施例中,上桥臂相对于无死区补偿的IGBT上桥臂的驱动信号提前ΔT2导通,并提前Td+ΔT1关断;那么,电路小于0的情况下,本发明实施例中IGBT的上桥臂进行死区补偿后的导通时间也就是:T1-Td+ΔT2-(Td+ΔT1)=T1-2Td-ΔT1+ΔT2
相应地,对于无死区补偿的IGBT下桥臂的关断时间是T1+Td,本发明实施例中,下桥臂相对于无死区补偿的IGBT下桥臂提前ΔT2关断,并提前Td+ΔT1导通;那么,本发明实施例中IGBT的下桥臂进行死区补偿后的关断时间也就是:T1+Td+ΔT2-(Td+ΔT1)=T1-ΔT1+ΔT2
需要说明地,结合图4和图5可以看出不同开关状态下,上下桥臂输出电压情况:
当电流大于0时,当上桥臂导通,下桥臂关断时,桥臂对N点的输出电压为Ud-Vs;当上桥臂关断,下桥臂导通时,输出电压为-Vs;死区时间内,上下IGBT均关断时,输出电压为-Vs;上桥臂开通延迟内,输出电压由-Vs逐渐变化到Ud-Vs;在上桥臂关断延迟时间内,输出电压由Ud-Vs逐渐变化到-Vs
当电流小于0时,当上桥臂导通,下桥臂关断时,桥臂对N点的输出电压为Ud+Vs;当上桥臂关断,下桥臂导通时,输出电压为Vs;死区时间内,上下IGBT均关断时,输出电压为Ud+Vs;下桥臂关断延迟时间内,输出电压由Vs逐渐变化到Ud+Vs;下桥臂开通延迟时间内,输出电压由Ud+Vs逐渐变化到Vs
而理想状态下,当电流大于0时,当上桥臂导通,下桥臂关断时,桥臂对N点的输出电压为Ud,上桥臂的导通时间为T1,由伏秒平衡原则可以推导出理想状态下的有效输出电压也就是Ud*T1/Ts,且输出电压前后半周期波形对称。
本发明实施例中,IGBT的上桥臂进行死区补偿后的导通时间为T1+ΔT1-ΔT2,同样结合伏秒平衡原则也就能够推导出,IGBT进行死区补偿后的输出电压也就是Ud*T1/Ts,与理想状态下的输出电压一致,同样输出电压前后半周期波形对称,如图7所示。这样,本发明实施例通过对IGBT的导通和关断时间分别进行补偿,使输出电压波形能够保持前后半周期对称,使得输出电压与理想电压之间的差异较小,最大限度实现对死区影响的补偿。
请参照图8,图8是本发明实施例提供的一种死区补偿装置的结构图,如图8所示,所述死区补偿装置800包括:
获取模块801,用于获取逆变器的三相电流及母线电压;
低通滤波模块802,用于对所述三相电流进行低通滤波,得到滤波后的三相电流;
确定模块803,用于根据所述滤波后的三相电流确定各驱动桥臂的电流方向;
死区补偿模块804,用于根据所述电流方向获取IGBT的导通延迟时间Ton、关断延迟时间Toff、导通压降Vs、开关周期Ts以及预设的死区时间Td,计算第一死区补偿时间值ΔT1和第二死区补偿时间值ΔT2,并根据所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2和所述母线电压,对各驱动桥臂的驱动信号进行死区补偿;
其中,所述第一死区补偿时间值ΔT1和所述第二死区补偿时间值ΔT2中的一者为导通延时补偿时间,另一者为关断延时补偿时间。
可选地,所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2分别通过如下方式进行计算:
Figure BDA0002145061760000091
其中,Ud为所述母线电压。
可选地,所述死区补偿模块804还用于:
当电流大于0时,控制上桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第一预设时间导通,并提前第二预设时间关断;控制下桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第一预设时间关断,并提前第二预设时间导通;
当电流小于0时,控制上桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第二预设时间导通,并提前第一预设时间关断,控制下桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第二预设时间关断,并提前第一预设时间导通;
其中,所述第一预设时间为Td+ΔT1,所述第二预设时间为ΔT2
可选地,所述死区补偿模块804还用于:
确定上桥臂的预设导通时间T1,所述IGBT无死区补偿时上桥臂的导通时间为T1-Td
需要说明的是,死区补偿装置800能够实现上述死区补偿方法实施例的各个过程,并能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
本发明实施例中,死区补偿装置800通过对逆变器的三相电流进行低通滤波,消除了高频信号的干扰,根据滤波后的三相电流确定各驱动桥臂的电流方向,根据所述电流方向对IGBT的导通和关断时间分别进行补偿,使输出电压波形能够保持前后半周期对称,使得输出电压与理想电压之间的差异较小,最大限度实现了对死区影响的补偿。
本发明实施例还提供了一种逆变器,包括如图8所述实施例中的死区补偿装置,所述逆变器包括上述死区补偿装置的全部技术特征,并能达到相同的技术效果,为避免重复,此处不再赘述。
本发明实施例还提供了一种车辆,包括如上所述的逆变器,所述车辆包括上述逆变器的全部技术特征,并能达到相同的技术效果,为避免重复,此处不再赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种死区补偿方法,其特征在于,包括:
获取逆变器的三相电流及母线电压;
对所述三相电流进行低通滤波,得到滤波后的三相电流;
根据所述滤波后的三相电流确定各驱动桥臂的电流方向;
根据所述电流方向获取IGBT的导通延迟时间Ton、关断延迟时间Toff、导通压降Vs、开关周期Ts以及预设的死区时间Td,计算第一死区补偿时间值ΔT1和第二死区补偿时间值ΔT2
根据所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2和所述母线电压,对各驱动桥臂的驱动信号进行死区补偿;
其中,所述第一死区补偿时间值ΔT1和所述第二死区补偿时间值ΔT2中的一者为导通延时补偿时间,另一者为关断延时补偿时间。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2分别通过如下方式进行计算:
Figure FDA0002145061750000011
其中,Ud为所述母线电压。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2和所述母线电压,对各驱动桥臂的驱动信号进行死区补偿,包括:
当电流大于0时,控制上桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第一预设时间导通,并提前第二预设时间关断;控制下桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第一预设时间关断,并提前第二预设时间导通;
当电流小于0时,控制上桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第二预设时间导通,并提前第一预设时间关断,控制下桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第二预设时间关断,并提前第一预设时间导通;
其中,所述第一预设时间为Td+ΔT1,所述第二预设时间为ΔT2
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
确定上桥臂的预设导通时间T1,所述IGBT无死区补偿时上桥臂的导通时间为T1-Td
5.一种死区补偿装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取逆变器的三相电流及母线电压;
低通滤波模块,用于对所述三相电流进行低通滤波,得到滤波后的三相电流;
确定模块,用于根据所述滤波后的三相电流确定各驱动桥臂的电流方向;
死区补偿模块,用于根据所述电流方向获取IGBT的导通延迟时间Ton、关断延迟时间Toff、导通压降Vs、开关周期Ts以及预设的死区时间Td,计算第一死区补偿时间值ΔT1和第二死区补偿时间值ΔT2,并根据所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2和所述母线电压,对各驱动桥臂的驱动信号进行死区补偿;
其中,所述第一死区补偿时间值ΔT1和所述第二死区补偿时间值ΔT2中的一者为导通延时补偿时间,另一者为关断延时补偿时间。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述第一死区补偿时间值ΔT1、所述第二死区补偿时间值ΔT2分别通过如下方式进行计算:
Figure FDA0002145061750000021
其中,Ud为所述母线电压。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述死区补偿模块还用于:
当电流大于0时,控制上桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第一预设时间导通,并提前第二预设时间关断;控制下桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第一预设时间关断,并提前第二预设时间导通;
当电流小于0时,控制上桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第二预设时间导通,并提前第一预设时间关断,控制下桥臂相对于所述IGBT无死区补偿时的驱动信号提前第二预设时间关断,并提前第一预设时间导通;
其中,所述第一预设时间为Td+ΔT1,所述第二预设时间为ΔT2
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述死区补偿模块还用于:
确定上桥臂的预设导通时间T1,所述IGBT无死区补偿时上桥臂的导通时间为T1-Td
9.一种逆变器,其特征在于,包括如权利要求5-8中任一项所述的死区补偿装置。
10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求9所述的逆变器。
CN201910682151.2A 2019-07-26 2019-07-26 一种死区补偿方法、装置、逆变器及车辆 Active CN112311269B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910682151.2A CN112311269B (zh) 2019-07-26 2019-07-26 一种死区补偿方法、装置、逆变器及车辆

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910682151.2A CN112311269B (zh) 2019-07-26 2019-07-26 一种死区补偿方法、装置、逆变器及车辆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112311269A true CN112311269A (zh) 2021-02-02
CN112311269B CN112311269B (zh) 2022-04-19

Family

ID=74329090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910682151.2A Active CN112311269B (zh) 2019-07-26 2019-07-26 一种死区补偿方法、装置、逆变器及车辆

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112311269B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113839544A (zh) * 2021-09-29 2021-12-24 苏州中科华矽半导体科技有限公司 一种提高驱动速度和降低开关应力的开关电源驱动器
CN114024437A (zh) * 2022-01-04 2022-02-08 深圳市永联科技股份有限公司 调节桥臂死区的方法及相关设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101409507A (zh) * 2008-08-05 2009-04-15 中南大学 基于载波调制的双级矩阵变换器的死区补偿方法及其装置
CN104852621A (zh) * 2015-03-30 2015-08-19 国网上海市电力公司 消除中点箝位式三电平拓扑开关死区影响的开关驱动方法
CN108075678A (zh) * 2017-12-23 2018-05-25 西安交通大学 基于脉宽调整的三相逆变器死区效应双边补偿方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101409507A (zh) * 2008-08-05 2009-04-15 中南大学 基于载波调制的双级矩阵变换器的死区补偿方法及其装置
CN104852621A (zh) * 2015-03-30 2015-08-19 国网上海市电力公司 消除中点箝位式三电平拓扑开关死区影响的开关驱动方法
CN108075678A (zh) * 2017-12-23 2018-05-25 西安交通大学 基于脉宽调整的三相逆变器死区效应双边补偿方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DONG-HEE LEE 等: "A Direct Compensation Scheme of the Dead-Time Effect in PWM-VSI", 《IEEE》 *
李春鹏 等: "采用扰动观测器的并网逆变器死区补偿方法", 《电机与控制学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113839544A (zh) * 2021-09-29 2021-12-24 苏州中科华矽半导体科技有限公司 一种提高驱动速度和降低开关应力的开关电源驱动器
CN113839544B (zh) * 2021-09-29 2023-07-07 苏州中科华矽半导体科技有限公司 一种提高驱动速度和降低开关应力的开关电源驱动器
CN114024437A (zh) * 2022-01-04 2022-02-08 深圳市永联科技股份有限公司 调节桥臂死区的方法及相关设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN112311269B (zh) 2022-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kim et al. On-line dead-time compensation method based on time delay control
EP2487780B1 (en) Controller for a power converter and method of operating the same
Hartmann et al. Digital current controller for a 1 MHz, 10 kW three-phase VIENNA rectifier
Chierchie et al. Dead-time distortion shaping
US9543851B2 (en) Matrix converter
Yaramasu et al. High performance operation for a four-leg NPC inverter with two-sample-ahead predictive control strategy
Hamouda et al. Indirect matrix converters' enhanced commutation method
EP2930838A2 (en) Power converting apparatus, control device of power converting apparatus, and control method of power converting apparatus
CN112311269B (zh) 一种死区补偿方法、装置、逆变器及车辆
Huber et al. Performance comparison of three-step and six-step PWM in average-current-controlled three-phase six-switch boost PFC rectifier
US20190229645A1 (en) Apparatus for controlling dc-ac converter
CN104579082A (zh) 单电阻采样时间补偿方法和系统
JP6176495B2 (ja) 3レベルインバータの制御方法及び制御装置
CN107534397B (zh) 一种igbt参数辨识方法、死区补偿方法及逆变装置
Gulbudak et al. Model predictive control of dual-output nine-switch inverter with output filter
JP2004201440A (ja) パルス幅変調方法とその装置及び電力変換方法と電力変換器
Firlit et al. Heterogeneous active power filter controller
US10666159B2 (en) Single-phase converter control method and apparatus
Huber et al. Implementation and performance comparison of five DSP-based control methods for three-phase six-switch boost PFC rectifier
CN106300355B (zh) 一种有源电力滤波器计算量简化的谐振控制方法
Xiao et al. Modulated predictive current control for a two‐level grid‐connected converter with over‐modulation capability
Park et al. Online dead time effect compensation algorithm of PWM inverter for motor drive using PR controller
EP2013963B1 (en) Power inverter control device for switching point determination
JP5428744B2 (ja) 電力変換装置の制御方法
Arif et al. Integrated grid inductance estimation technique for finite control set model predictive control in grid connected converters

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant