一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的方法及装置

摘要

本发明提供了一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的方法及装置，该方法基于开关管Q1的控制信号Q_a1、开关管Q2的控制信号Q_a2、开关管Q3的控制信号Q_a3和开关管Q4的控制信号Q_a4得到逆变器开关管的四种状态，分别为：开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3关断、开关管Q4开通；开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3关断、开关管Q4开通；开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3开通、开关管Q4关断；开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3开通、开关管Q4关断。应用本发明的技术方案，通过引入第一滞环比较器和第二滞环比较器来引入两种零电压输出状态，从而降低了逆变器的开关频率。

权利要求

1.一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的方法，其特征在于，所述方法包括：将电流参考值Ia_ref和电流反馈值Ia作差输入第一滞环比较器，得到第一中间变量S1；

将电流参考值Ia_ref和电流反馈值Ia作差输入第二滞环比较器，得到第二中间变量S2；

对第一中间变量S1和第二中间变量S2进行与运算，得到第三中间变量S3；

对第一中间变量S1和第二中间变量S2进行异或运算，得到零电压判断标志位Flag_U0，其中，零电压判断标志位Flag_U0取0或者1；

将零电压判断标志位Flag_U0输入JK触发器，得到零电压计数值Count_Flag_U0和取反后的零电压计数值 其中，零电压计数值Count_Flag_U0取0时，取反后的零电压计数值 取1，零电压计数值Count_Flag_U0取1时，取反后的零电压计数值 取0，所述零电压判断标志位Flag_U0由0变为1时，零电压计数值Count_Flag_U0取反，否则保持不变；

对零电压判断标志位Flag_U0和零电压计数值Count_Flag_U0进行与运算，得到第四中间变量S4；

对零电压判断标志位Flag_U0和取反后的零电压计数值 进行与运算，得到第五中间变量S5；

对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算，得到开关管Q1的控制信号Q_a1；

对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算，再进行取反运算，得到开关管Q2的控制信号Q_a2；

对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算，得到开关管Q4的控制信号Q_a4；

对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算，再进行取反运算，得到开关管Q3的控制信号Q_a3；

基于开关管Q1的控制信号Q_a1、开关管Q2的控制信号Q_a2、开关管Q3的控制信号Q_a3和开关管Q4的控制信号Q_a4得到逆变器的四种状态，分别为：开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3关断、开关管Q4开通；

开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3关断、开关管Q4开通；

开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3开通、开关管Q4关断；

开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3开通、开关管Q4关断。

2.根据权利要求1所述的一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的方法，其特征在于，所述第一滞环比较器的滞环宽度2h1小于所述第二滞环比较器的滞环宽度2h2。

3.根据权利要求2所述的一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的方法，其特征在于，所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在增大的趋势，且大于或者等于第一滞环比较器的第一预设滞环宽度h1的情况下，第一中间变量S1取0；所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在增大的趋势，且小于第一滞环比较器的第一预设滞环宽度h1的情况下，第一中间变量S1取1；所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在减小的趋势，且大于或者等于第一滞环比较器的第二预设滞环宽度-h1的情况下，第一中间变量S1取0；所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在减小的趋势，且小于第一滞环比较器的第二预设滞环宽度-h1的情况下，第一中间变量S1取1。

4.根据权利要求2所述的一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的方法，其特征在于，所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在增大的趋势，且大于或者等于第二滞环比较器的第一预设滞环宽度h2的情况下，第二中间变量S2取0；所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在增大的趋势，且小于第二滞环比较器的第一预设滞环宽度h2的情况下，第二中间变量S2取1；所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在减小的趋势，且大于或者等于第二滞环比较器的第二预设滞环宽度-h2的情况下，第二中间变量S2取0；所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在减小的趋势，且小于第二滞环比较器的第二预设滞环宽度-h2的情况下，第二中间变量S2取1。

5.一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的装置，其特征在于，包括：减法器、第一滞环比较器、第二滞环比较器、第一与运算模块、第二与运算模块、第三与运算模块、异或运算模块、JK触发器、第一或运算模块、第二或运算模块、第一非运算模块和第二非运算模块；

所述减法器用于将电流参考值Ia_ref和电流反馈值Ia作差；

所述第一滞环比较器用于根据减法器输出的差值得到第一中间变量S1；

所述第二滞环比较器用于根据减法器输出的差值得到第二中间变量S2；

所述第一与运算模块用于对所述第一中间变量S1和所述第二中间变量S2进行与运算，得到第三中间变量S3；

所述异或运算模块用于对第一中间变量S1和第二中间变量S2进行异或运算，得到零电压判断标志位Flag_U0；

所述JK触发器用于根据所述零电压判断标志位Flag_U0得到零电压计数值Count_Flag_U0和取反后的零电压计数值

所述第二与运算模块用于对零电压判断标志位Flag_U0和零电压计数值Count_Flag_U0进行与运算，得到第四中间变量S4；

所述第三与运算模块用于对零电压判断标志位Flag_U0和取反后的零电压计数值进行与运算，得到第五中间变量S5；

所述第一或运算模块用于对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算，得到开关管Q1的控制信号Q_a1；

所述第一非运算模块用于对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算得到的运算结果进行取反运算，得到开关管Q2的控制信号Q_a2；

所述第二或运算模块用于对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算，得到开关管Q4的控制信号Q_a4；

所述第二非运算模块用于对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算得到的运算结果进行取反运算，得到开关管Q3的控制信号Q_a3；

基于开关管Q1的控制信号Q_a1、开关管Q2的控制信号Q_a2、开关管Q3的控制信号Q_a3和开关管Q4的控制信号Q_a4得到逆变器的四种状态，分别为：开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3关断、开关管Q4开通；

开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3关断、开关管Q4开通；

开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3开通、开关管Q4关断；

开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3开通、开关管Q4关断。

6.根据权利要求5所述的一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的装置，其特征在于，所述第一滞环比较器的滞环宽度2h1小于所述第二滞环比较器的滞环宽度2h2。

说明书

一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及多相容错伺服控制技术领域，尤其涉及一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的方法及装置。

背景技术

[0002] 近年来，多相容错伺服系统由于具备高可靠性和高容错性，已经开始应用于航空航天、船舶推进和电动汽车等领域。容错控制是多相容错伺服系统设计的核心和难点之一。
多相容错永磁同步电机矢量控制方法中PWM的产生方式有电流滞环法和空间电压矢量
(SVPWM)控制法两种。其中空间电压矢量(SVPWM)控制法具有输出电压谐波少和母线电压利
用率高的优点；而电流滞环法具备响应速度快，抗扰动性能强的优点。对于多相电机而言，
不仅要考虑正常运行情况，还需考虑故障时的容错运行状态，空间电压矢量(SVPWM)控制策
略涉及复杂的坐标变换、扇区判断，进行容错控制时计算量很大，相比之下，电流滞环法在
计算方面较为简单，并具备良好的动态特性。

[0003] 全桥逆变器的电路示意图如图1所示。传统的电流滞环跟踪控制其滞环宽度是一定的，在一个控制周期内，通过输出负向电压将电流矫正回电流参考值附近，即通过控制开
关管Q2、开关管Q3开通，开关管Q1、开关管Q4关断，使逆变器输出-Udc矫正电流；通过输出正向
电压将电流矫正回电流参考值附近，即通过控制开关管Q1、开关管Q4开通，开关管Q3、开关管
Q4关断，使逆变器输出Udc矫正电流。

[0004] 因此，现有逆变器只有两种开关状态，即两种电压输出状态，这会导致逆变器开关频率非常高。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的方法及装置，通过引入两种不同滞环宽度的滞环比较器来引入两种零电压输出状态，解决了逆变器开关频率非
常高的技术问题。

[0006] 根据本发明的一方面，提供了一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的方法，所述方法包括：

[0007] 将电流参考值Ia_ref和电流反馈值Ia作差输入第一滞环比较器，得到第一中间变量S1；

[0008] 将电流参考值Ia_ref和电流反馈值Ia作差输入第二滞环比较器，得到第二中间变量S2；

[0009] 对第一中间变量S1和第二中间变量S2进行与运算，得到第三中间变量S3；

[0010] 对第一中间变量S1和第二中间变量S2进行异或运算，得到零电压判断标志位Flag_U0，其中，零电压判断标志位Flag_U0取0或者1；

[0011] 将零电压判断标志位Flag_U0输入JK触发器，得到零电压计数值Count_Flag_U0和取反后的零电压计数值 其中，零电压计数值Count_Flag_U0取0时，取反
后的零电压计数值 取1，零电压计数值Count_Flag_U0取1时，取反后的零
电压计数值 取0，所述零电压判断标志位Flag_U0由0变为1时，零电压计
数值Count_Flag_U0取反，否则保持不变；

[0012] 对零电压判断标志位Flag_U0和零电压计数值Count_Flag_U0进行与运算，得到第四中间变量S4；

[0013] 对零电压判断标志位Flag_U0和取反后的零电压计数值 进行与运算，得到第五中间变量S5；

[0014] 对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算，得到开关管Q1的控制信号Q_a1；

[0015] 对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算，再进行取反运算，得到开关管Q2的控制信号Q_a2；

[0016] 对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算，得到开关管Q4的控制信号Q_a4；

[0017] 对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算，再进行取反运算，得到开关管Q3的控制信号Q_a3；

[0018] 基于开关管Q1的控制信号Q_a1、开关管Q2的控制信号Q_a2、开关管Q3的控制信号Q_a3和开关管Q4的控制信号Q_a4得到逆变器的四种状态，分别为：

[0019] 开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3关断、开关管Q4开通；

[0020] 开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3关断、开关管Q4开通；

[0021] 开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3开通、开关管Q4关断；

[0022] 开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3开通、开关管Q4关断。

[0023] 优选的，所述第一滞环比较器的滞环宽度2h1小于所述第二滞环比较器的滞环宽度2h2。

[0024] 优选的，所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在增大的趋势，且大于或者等于第一滞环比较器的第一预设滞环宽度h1的情况下，第一中间变量S1取0；所
述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在增大的趋势，且小于第一滞环比较
器的第一预设滞环宽度h1的情况下，第一中间变量S1取1；所述电流参考值Ia_ref减去所述
电流反馈值Ia的差值处在减小的趋势，且大于或者等于第一滞环比较器的第二预设滞环宽
度-h1的情况下，第一中间变量S1取0；所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差
值处在减小的趋势，且小于第一滞环比较器的第二预设滞环宽度-h1的情况下，第一中间变
量S1取1。

[0025] 优选的，所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在增大的趋势，且大于或者等于第二滞环比较器的第一预设滞环宽度h2的情况下，第二中间变量S2取0；所
述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在增大的趋势，且小于第二滞环比较
器的第一预设滞环宽度h2的情况下，第二中间变量S2取1；所述电流参考值Ia_ref减去所述
电流反馈值Ia的差值处在减小的趋势，且大于或者等于第二滞环比较器的第二预设滞环宽
度-h2的情况下，第二中间变量S2取0；所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差
值处在减小的趋势，且小于第二滞环比较器的第二预设滞环宽度-h2的情况下，第二中间变
量S2取1。

[0026] 应用本发明的技术方案，通过引入第一滞环比较器和第二滞环比较器来引入两种零电压输出状态，从而降低了逆变器的开关频率。

[0027] 根据本发明的又一方面，提供了一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的装置，包括：减法器、第一滞环比较器、第二滞环比较器、第一与运算模块、第二与运算模块、第
三与运算模块、异或运算模块、JK触发器、第一或运算模块、第二或运算模块、第一非运算模
块和第二非运算模块；

[0028] 所述减法器用于将电流参考值Ia_ref和电流反馈值Ia作差；

[0029] 所述第一滞环比较器用于根据减法器输出的差值得到第一中间变量S1；

[0030] 所述第二滞环比较器用于根据减法器输出的差值得到第二中间变量S2；

[0031] 所述第一与运算模块用于对所述第一中间变量S1和所述第二中间变量S2进行与运算，得到第三中间变量S3；

[0032] 所述异或运算模块用于对第一中间变量S1和第二中间变量S2进行异或运算，得到零电压判断标志位Flag_U0；

[0033] 所述JK触发器用于根据所述零电压判断标志位Flag_U0得到零电压计数值Count_Flag_U0和取反后的零电压计数值

[0034] 所述第二与运算模块用于对零电压判断标志位Flag_U0和零电压计数值Count_Flag_U0进行与运算，得到第四中间变量S4；

[0035] 所述第三与运算模块用于对零电压判断标志位Flag_U0和取反后的零电压计数值进行与运算，得到第五中间变量S5；

[0036] 所述第一或运算模块用于对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算，得到开关管Q1的控制信号Q_a1；

[0037] 所述第一非运算模块用于对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算得到的运算结果进行取反运算，得到开关管Q2的控制信号Q_a2；

[0038] 所述第二或运算模块用于对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算，得到开关管Q4的控制信号Q_a4；

[0039] 所述第二非运算模块用于对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算得到的运算结果进行取反运算，得到开关管Q3的控制信号Q_a3；

[0040] 基于开关管Q1的控制信号Q_a1、开关管Q2的控制信号Q_a2、开关管Q3的控制信号Q_a3和开关管Q4的控制信号Q_a4得到逆变器的四种状态，分别为：

[0041] 开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3关断、开关管Q4开通；

[0042] 开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3关断、开关管Q4开通；

[0043] 开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3开通、开关管Q4关断；

[0044] 开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3开通、开关管Q4关断。

[0045] 优选的，所述第一滞环比较器的滞环宽度2h1小于所述第二滞环比较器的滞环宽度2h2。

[0046] 应用本发明的技术方案，通过引入第一滞环比较器和第二滞环比较器来引入两种零电压输出状态，从而降低了逆变器的开关频率。

附图说明

[0047] 所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。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
性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0048] 图1示出了全桥逆变器的电路示意图；

[0049] 图2示出了根据本发明的具体实施例提供的降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率方法的流程图；

[0050] 图3示出了根据本发明的具体实施例提供的降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率装置的结构示意图。

[0051] 附图标记说明

[0052] 1、减法器；2、第一滞环比较器；3、第二滞环比较器；

[0053] 4、第一与运算模块；5、第二与运算模块；6、第三与运算模块；

[0054] 7、异或运算模块；8、JK触发器；9、第一或运算模块；

[0055] 10、第二或运算模块；11、第一非运算模块；12、第二非运算模块。

具体实施方式

[0056] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对
至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用
的任何限制。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。

[0057] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0058] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部
分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方
法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明
书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而
不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号
和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附
图中不需要对其进行进一步讨论。

[0059] 图2示出了根据本发明的具体实施例提供的降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率方法的流程图。如图2所示，本发明提供了一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率的
方法，所述方法包括：

[0060] S1、将电流参考值Ia_ref和电流反馈值Ia作差输入第一滞环比较器，得到第一中间变量S1；

[0061] S2、将电流参考值Ia_ref和电流反馈值Ia作差输入第二滞环比较器，得到第二中间变量S2；

[0062] S3、对第一中间变量S1和第二中间变量S2进行与运算，得到第三中间变量S3；

[0063] S4、对第一中间变量S1和第二中间变量S2进行异或运算，得到零电压判断标志位Flag_U0，其中，零电压判断标志位Flag_U0取0或者1；

[0064] S5、将零电压判断标志位Flag_U0输入JK触发器，得到零电压计数值Count_Flag_U0和取反后的零电压计数值 其中，零电压计数值Count_Flag_U0取0时，取
反后的零电压计数值 取1，零电压计数值Count_Flag_U0取1时，取反后的
零电压计数值 取0，所述零电压判断标志位Flag_U0由0变为1时，零电压
计数值Count_Flag_U0取反，否则保持不变；

[0065] S6、对零电压判断标志位Flag_U0和零电压计数值Count_Flag_U0进行与运算，得到第四中间变量S4；

[0066] S7、对零电压判断标志位Flag_U0和取反后的零电压计数值 进行与运算，得到第五中间变量S5；

[0067] S8、对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算，得到开关管Q1的控制信号Q_a1；

[0068] S9、对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算，再进行取反运算，得到开关管Q2的控制信号Q_a2；

[0069] S10、对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算，得到开关管Q4的控制信号Q_a4；

[0070] S11、对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算，再进行取反运算，得到开关管Q3的控制信号Q_a3；

[0071] S12、基于开关管Q1的控制信号Q_a1、开关管Q2的控制信号Q_a2、开关管Q3的控制信号Q_a3和开关管Q4的控制信号Q_a4得到逆变器的四种状态，分别为：

[0072] 开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3关断、开关管Q4开通；

[0073] 开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3关断、开关管Q4开通；

[0074] 开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3开通、开关管Q4关断；

[0075] 开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3开通、开关管Q4关断。

[0076] 本发明通过引入第一滞环比较器和第二滞环比较器来引入两种零电压输出状态，从而降低了逆变器的开关频率。

[0077] 在本发明的一种实施例中，所述第一滞环比较器的滞环宽度2h1小于所述第二滞环比较器的滞环宽度2h2。

[0078] 在本发明的一种实施例中，所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在增大的趋势，且大于或者等于第一滞环比较器的第一预设滞环宽度h1的情况下，第一
中间变量S1取0；所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在增大的趋势，且
小于第一滞环比较器的第一预设滞环宽度h1的情况下，第一中间变量S1取1；所述电流参考
值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在减小的趋势，且大于或者等于第一滞环比较器
的第二预设滞环宽度-h1的情况下，第一中间变量S1取0；所述电流参考值Ia_ref减去所述
电流反馈值Ia的差值处在减小的趋势，且小于第一滞环比较器的第二预设滞环宽度-h1的
情况下，第一中间变量S1取1。

[0079] 所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在增大的趋势，且大于或者等于第二滞环比较器的第一预设滞环宽度h2的情况下，第二中间变量S2取0；所述电流参
考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在增大的趋势，且小于第二滞环比较器的第一
预设滞环宽度h2的情况下，第二中间变量S2取1；所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈
值Ia的差值处在减小的趋势，且大于或者等于第二滞环比较器的第二预设滞环宽度-h2的
情况下，第二中间变量S2取0；所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处在减
小的趋势，且小于第二滞环比较器的第二预设滞环宽度-h2的情况下，第二中间变量S2取1。

[0080] 其中，基于第一中间变量S1和第二中间变量S2，确定第三中间变量S3取0或者1。基于第一中间变量S1和第二中间变量S2，确定零电压判断标志位Flag_U0取0或者1。当零电压
判断标志位Flag_U0为1时输出零电压状态，当零电压判断标志位Flag_U0为0时输出非零电
压状态。

[0081] 然后将零电压判断标志位Flag_U0输入JK触发器，得到零电压计数值Count_Flag_U0和取反后的零电压计数值 当零电压计数值Count_Flag_U0取0时，取
反后的零电压计数值 取1，零电压计数值Count_Flag_U0取1时，取反后的
零电压计数值 取0。其中，所述零电压判断标志位Flag_U0由0变为1时，零
电压计数值Count_Flag_U0取反，否则保持不变；具体的说，当所述零电压判断标志位Flag_
U0由0变为1时，零电压计数值Count_Flag_U0由0变为1或者由1变为0；当所述零电压判断标
志位Flag_U0由1变为0或者保持0不变或者保持1不变时，零电压计数值Count_Flag_U0保持0
不变或者保持1不变。

[0082] 基于零电压判断标志位Flag_U0和零电压计数值Count_Flag_U0，确定第四中间变量S4取0或者1。基于零电压判断标志位Flag_U0和取反后的零电压计数值
确定第五中间变量S5取0或者1。

[0083] 基于第三中间变量S3和第四中间变量S4，确定开关管Q1的控制信号Q_a1取0或者1，同时确定开关管Q2的控制信号Q_a2取1或者0。基于第三中间变量S3和第五中间变量S5，
确定开关管Q3的控制信号Q_a3取0或者1，同时确定开关管Q4的控制信号Q_a4取1或者0。

[0084] 通过上述步骤，可以得到逆变器的四种状态，分别为：

[0085] 状态一：开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3关断、开关管Q4开通；此时开关管Q1的控制信号Q_a1取0，开关管Q2的控制信号Q_a2取1，开关管Q3的控制信号Q_a3取0，开关
管Q4的控制信号Q_a4取1；

[0086] 状态二：开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3关断、开关管Q4开通；此时开关管Q1的控制信号Q_a1取1，开关管Q2的控制信号Q_a2取0，开关管Q3的控制信号Q_a3取0，开关
管Q4的控制信号Q_a4取1；

[0087] 状态三：开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3开通、开关管Q4关断；此时开关管Q1的控制信号Q_a1取1，开关管Q2的控制信号Q_a2取0，开关管Q3的控制信号Q_a3取1，开关
管Q4的控制信号Q_a4取0；

[0088] 状态四：开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3开通、开关管Q4关断；此时开关管Q1的控制信号Q_a1取0，开关管Q2的控制信号Q_a2取1，开关管Q3的控制信号Q_a3取1，开关
管Q4的控制信号Q_a4取0。

[0089] 其中，状态一和状态三为逆变器输出零电压状态，状态二和状态四为逆变器输出非零电压状态。

[0090] 下面以所述电流参考值Ia_ref减去所述电流反馈值Ia的差值处于增大趋势，且大于第一滞环比较器的第一预设滞环宽度h1，并小于第二滞环比较器的第一滞环宽度h2为例
对本发明的实施例作具体说明。此时第一中间变量S1取0，第二中间变量S2取1。对第一中间
变量S1和第二中间变量S2进行与运算，得到第三中间变量S3取0。对第一中间变量S1和第二
中间变量S2进行异或运算，得到零电压判断标志位Flag_U0取1。

[0091] 假设上一次的零电压判断标志位Flag_U0为0，上一次的零电压计数值Count_Flag_U0为0，则零电压计数值Count_Flag_U0取1，取反后的零电压计数值
取0。

[0092] 对零电压判断标志位Flag_U0和零电压计数值Count_Flag_U0进行与运算，得到第四中间变量S4取1。对零电压判断标志位Flag_U0和取反后的零电压计数值
进行与运算，得到第五中间变量S5取0。

[0093] 对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算，得到开关管Q1的控制信号Q_a1取1，对应的开关管Q1状态为开通。

[0094] 对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算，再进行取反运算，得到开关管Q2的控制信号Q_a2取0，对应的开关管Q2状态为关断。

[0095] 对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算，再进行取反运算，得到开关管Q3的控制信号Q_a3取1，对应的开关管Q3状态为开通。

[0096] 对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算，得到开关管Q4的控制信号Q_a4取0，对应的开关管Q4状态为关断。

[0097] 由此得到，对应的逆变器状态为状态三，逆变器输出零电压状态。

[0098] 为方便说明对本发明的方法进行描述，下面规定开关管Q1和开关管Q2的状态为N1，当开关管Q1开通、开关管Q2关断时N1＝1，当开关管Q1关断、开关管Q2开通时N1＝0。规定开关
管Q3和开关管Q4的状态为N2，当开关管Q3关断、开关管Q4开通时N2＝1，当开关管Q3开通、开关
管Q4关断时N2＝0。规定逆变器的输出状态为N1N2。

[0099] 传统的电流滞环控制方式，滞环宽度一定，逆变器只有两种输出状态：N1N2＝11和N1N2＝00。当N1N2＝11时，开关管Q1和开关管Q4开通，开关管Q3和开关管Q4关断，逆变器输出
Udc；当N1N2＝00时，开关管Q2和开关管Q3开通，开关管Q1和开关管Q4关断，逆变器输出-Udc。

[0100] 为了降低开关频率，本发明通过引入两种不同滞环宽度的滞环比较器来引入两种零电压输出状态，两种零电压输出状态分别为：N1N2＝01和N1N2＝10。当逆变器输出Udc时，逆
变器的输出状态依次为：N1N2＝01、N1N2＝11、N1N2＝10、N1N2＝11。当逆变器输出-Udc时，逆变
器的输出状态依次为：N1N2＝10、N1N2＝00、N1N2＝01、N1N2＝00。

[0101] 图3示出了根据本发明的具体实施例提供的降低电流滞环控制全桥逆变器开关频率装置的结构示意图。如图3所示，本发明提供了一种降低电流滞环控制全桥逆变器开关频
率的装置，包括：减法器1、第一滞环比较器2、第二滞环比较器3、第一与运算模块4、第二与
运算模块5、第三与运算模块6、异或运算模块7、JK触发器8、第一或运算模块9、第二或运算
模块10、第一非运算模块11和第二非运算模块12；

[0102] 所述减法器1用于将电流参考值Ia_ref和电流反馈值Ia作差；

[0103] 所述第一滞环比较器2用于根据减法器1输出的差值得到第一中间变量S1；

[0104] 所述第二滞环比较器3用于根据减法器1输出的差值得到第二中间变量S2；

[0105] 所述第一与运算模块4用于对所述第一中间变量S1和所述第二中间变量S2进行与运算，得到第三中间变量S3；

[0106] 所述异或运算模块7用于对第一中间变量S1和第二中间变量S2进行异或运算，得到零电压判断标志位Flag_U0；

[0107] 所述JK触发器8用于根据所述零电压判断标志位Flag_U0得到零电压计数值Count_Flag_U0和取反后的零电压计数值

[0108] 所述第二与运算模块5用于对零电压判断标志位Flag_U0和零电压计数值Count_Flag_U0进行与运算，得到第四中间变量S4；

[0109] 所述第三与运算模块6用于对零电压判断标志位Flag_U0和取反后的零电压计数值 进行与运算，得到第五中间变量S5；

[0110] 所述第一或运算模块9用于对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算，得到开关管Q1的控制信号Q_a1；

[0111] 所述第一非运算模块11用于对第三中间变量S3和第四中间变量S4进行或运算得到的运算结果进行取反运算，得到开关管Q2的控制信号Q_a2；

[0112] 所述第二或运算模块10用于对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算，得到开关管Q4的控制信号Q_a4；

[0113] 所述第二非运算模块12用于对第三中间变量S3和第五中间变量S5进行或运算得到的运算结果进行取反运算，得到开关管Q3的控制信号Q_a3；

[0114] 基于开关管Q1的控制信号Q_a1、开关管Q2的控制信号Q_a2、开关管Q3的控制信号Q_a3和开关管Q4的控制信号Q_a4得到逆变器的四种状态，分别为：

[0115] 开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3关断、开关管Q4开通；

[0116] 开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3关断、开关管Q4开通；

[0117] 开关管Q1开通、开关管Q2关断、开关管Q3开通、开关管Q4关断；

[0118] 开关管Q1关断、开关管Q2开通、开关管Q3开通、开关管Q4关断。

[0119] 在本发明的一种实施例中，所述第一滞环比较器2的滞环宽度2h1小于所述第二滞环比较器3的滞环宽度2h2。

[0120] 本发明通过引入两个滞环宽度不同的滞环比较器来引入两种零电压输出状态，从而降低了逆变器的开关频率。

[0121] 此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本
发明保护范围的限制。

[0122] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。