專利名稱：一種用于逆變器脈寬調制信號傳輸的光纖通信方法
技術領域：
本發明涉及兩電平變頻器驅動技術，尤其是涉及一種用光纖傳輸驅動信號和返回 IGBT狀態信息的方法。
背景技術：
二電平逆變器為三相全橋逆變電路，采用6個IGBT作為主開關器件。在大功率逆變器中為了防止信號干擾，要求控制電路和主逆變電氣電路可靠隔離，因此通用變頻大多采用6路光纖來傳輸6路IGBT驅動信號，用6路光纖來返回6個IGBT狀態信號，共用12 路光纖。所以光纖接收器和光纖發送器都必須各用12對，再加上12路光纖，不僅增加了器件成本，而且增加了人力成本，同時由于器件的增加和人力的增加，會導致故障點增多和安裝錯誤的增多。
發明內容
本發明的目的在于采用兩根光纖通信，驅動6路IGBT和返回6路IGBT狀態信息。為實現本發明的目的，提出一種用于逆變器脈寬調制信號傳輸的光纖通信方法。 該方法在驅動指令下行傳輸過程中，將6個IGBT的驅動指令編碼為不同頻率的電平信號， 用光纖發生器轉化為光信號后采用一根光纖通信，光纖接收器將所述光信號轉化為不同頻率的電平信號，解碼器將電平信號轉化為對應的6個IGBT的驅動信號；在狀態指令上行傳輸過程中，將6個IGBT的狀態信息編碼為不同頻率的電平信號，用光纖發生器轉化為光信號后采用一根光纖通信，光纖接收器將光信號轉化為不同頻率的電平信號，解碼器將電平信號轉化為對應的6個IGBT的狀態信號，實現用兩根光纖和編解碼裝置進行6路IGBT驅動和返回6路IGBT狀態信號的雙向傳輸。該方法的具體步驟包括1)在下行光纖通信過程中，獲取系統命令，并對命令進行編碼，并轉化為相應的電平信號2)用光纖發生器將所述電平信號轉化為光信號；3)用光纖接收器接受所述光信號，并轉化為電平信號；4)將所述電平信號解碼，并發出相應的IGBT驅動信號；5)在上行光纖通信過程中，對各IGBT的狀態進行分析判斷，是否有故障，將故障信息進行編碼，轉化為相應的電平信號；6)用光纖發生器將所述電平信號轉化為光信號；7)用光纖接收器接受所述光信號，并轉化為電平信號；8)將所述電平信號進行解碼，得出相應的IGBT狀態信息本發明就是通過利用不同頻率代表不同的驅動信號和開關故障信號，實現了兩根光纖代替12根光纖的通信方法。
圖1是逆變主回路電路圖；圖2是通信編碼解碼示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發明進一步詳細說明。圖1是逆變主回路電路圖；圖中，+Udc和-Udc分別表示正負母線電壓值。二電平逆變器主回路有如下開關狀態開關狀態Si = 1或0(i = 1，2，…..6)，1代表開通，0代表關斷，那么共有23 = 8 種開關狀態。其中，運行態Sl與S4互補，S2與S5互補，S3與S6互補；互補即為同一橋的上下橋臂不能出現同時導通的情況，即Sl與S4不能同時導通，S2與S5不能同時導通， S3與S6不能同時導通。在停止態Si，S2…·，S6全關斷。圖2是通信編碼解碼示意圖。如圖所示，上行，下行光纖中分別傳輸不同頻率， 脈寬為50%的方波信號，利用不同頻率代表不同的驅動信號和開關故障信號，實現了兩根光纖代替12根光纖的通信方法。編解碼延遲最大時間為最低通信頻率時所對應周期的2 倍，即Tdmax = 1/2. 4m · 2 < lus,而大功率逆變器開關頻率一般不高于2K，即載波周期 Tc彡500us,lus的編解碼時間遠遠小于開關周期，不會影響PWM信號的響應。下面用兩個列表說明利用不同頻率代表不同的驅動信號和開關故障信號的具體實施例。表1主要說明了八種驅動信號下所對應的八種開關狀態，其載波頻率的值，以及停止信號狀態下對應的載波頻率的值。表1下行IGBT驅動信號對應載波頻率表
權利要求
1.一種用于逆變器脈寬調制信號傳輸的光纖通信方法，其特征在于在驅動指令下行傳輸過程中，將6個IGBT的驅動指令編碼為不同頻率的電平信號， 并轉化為光信號后采用一根光纖通信，光纖接收器將所述光信號轉化為不同頻率的電平信號，解碼器將電平信號轉化為對應的6個IGBT的驅動信號；在狀態指令上行傳輸過程中， 將6個IGBT的狀態信息編碼為不同頻率的電平信號，并轉化為光信號后采用一根光纖通信，光纖接收器將光信號轉化為不同頻率的電平信號，解碼器將電平信號轉化為對應的6 個IGBT的狀態信號，實現用兩根光纖和編解碼裝置進行6路IGBT驅動和返回狀態信號的雙向傳輸。
2.根據權利要求1所述的光纖通信方法，其特征在于所述驅動指令下行傳輸過程和狀態指令上行傳輸過程包括具體步驟1)在下行光纖通信過程中，獲取系統命令，并對命令進行編碼，并轉化為相應的電平信號2)用光纖發生器將所述電平信號轉化為光信號；3)用光纖接收器接受所述光信號，并轉化為電平信號；4)將所述電平信號解碼，并發出相應的IGBT驅動信號；5)在上行光纖通信過程中，對各IGBT的狀態進行分析判斷，是否有故障，將故障信息進行編碼，轉化為相應的電平信號；6)用光纖發生器將所述電平信號轉化為光信號；7)用光纖接收器接受所述光信號，并轉化為電平信號；8)將所述電平信號進行解碼，得出相應的IGBT狀態信息。
3.根據權利要求1或2所述的光纖通信方法，其特征在于所述下行光纖通信過程中， 光信號的載波頻率和下行IGBT驅動信號對應關系按照下表
全文摘要
本發明是一種用于逆變器脈寬調制信號傳輸的光纖通信方法，該方法在驅動指令下行傳輸過程中，將6個IGBT的驅動指令編碼為不同頻率的電平信號，并轉化為光信號后采用一根光纖通信，光纖接收器將所述光信號轉化為不同頻率的電平信號，解碼器將電平信號轉化為對應的6個IGBT的驅動信號；在狀態指令上行傳輸過程中，將6個IGBT的狀態信息編碼為不同頻率的電平信號，并轉化為光信號后采用一根光纖通信，光纖接收器將光信號轉化為不同頻率的電平信號，解碼器將電平信號轉化為對應的6個IGBT的狀態信號。本發明能夠用兩根光纖和相應的編解碼裝置進行6路IGBT驅動和狀態返回信號的雙向傳輸。
文檔編號H04B10/24GK102355303SQ20111028750
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月26日 優先權日2011年9月26日
發明者周繼華, 趙躍東 申請人:北京東標電氣股份有限公司