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一种基于三相逆变器边带谐波的信能同传系统 

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申请/专利权人:电子科技大学

摘要:本发明公开了一种基于三相逆变器边带谐波的信能同传系统的完整实现过程为:在三相逆变器侧,通过对脉宽调制的载波信号进行移相控制实现信号的调制;在负载侧,通过对边带谐波进行abc‑dq变换减少其他开关谐波的影响,使得滤波器获得的谐波主要为携带目标信号的边带谐波,最后通过相干解调器对边带谐波进行解调,降低了系统的解调难度和误码率。

主权项:1.一种基于三相逆变器边带谐波的信能同传系统,其特征在于,包括:所述控制器根据输入方波信号的数值对高频三角波进行相移键控调制生成相移载波信号;所述正弦脉宽调制模块通过比对正弦信号和相移载波信号生成脉宽调制波,用于控制三相桥臂有源开关S1~S6的开关动作;其中,当正弦信号数值大于载波信号时,正弦脉宽调制输出高电平,控制开关管导通,反之,正弦脉宽调制输出低电平,控制开关管关断;所述三相桥臂由有源开关S1~S6和二极管D1~D6组成;脉宽调制波通过控制有源开关S1~S6的导通顺序,生成三相占空比不断变化的电平信号;由于载波信号会随输入方波信号的数值变换而发生相应的相位位移,所以当输入方波信号变换时,正弦脉宽调制输出调制波会产生变化,从而影响开关管的开关动作,进而生成随输入方波信号变换而变换的边带谐波;所述LC滤波电路由Labc和Cabc组成,用于对三相桥臂的每相输出电流进行滤波得到电能质量良好的正弦电流信号,然后输入至三相交流负载;所述abc-dq坐标变换模块用于对三相交流负载侧三相负载电压Uabc进行abc-dq变换,得到dq旋转坐标系下的电压信号Ud与Uq;所述带通滤波器对电压信号Ud进行滤波,得到携带目标信号的d轴边带谐波Hs;Hs=AsJ2QKmcosωct+φccos[3ω0t+2φKm]其中,As为边带谐波的幅值,J2QKm为二阶贝塞尔函数,QKm为脉宽调制深度,ωc为脉宽调制载波信号角频率,φc为逆变器输出电压相位,ω0为逆变器输出电压角频率,φKm为脉宽调制载波信号相位;所述锁相环对带通滤波器获得的边带谐波进行锁相,得到边带谐波的电压相位φc和脉宽调制载波信号相位φKm;所述信号发生器根据锁相环得到的相位φc和φKm生成同步解调信号Wc和WKm;所述相干解调器利用同步解调信号Wc和WKm分别对d轴边带谐波Hs进行两次相干解调,得到与输入方波信号一致的输出信号。

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