[发明专利]一种消除输入电流纹波的两级式逆变器及其控制方法

权利要求书

1.一种消除输入电流纹波的两级式逆变器，包括直流电源、输入电容(1)、原边开关管(2)、隔离变压器(3)、副边开关管(4)、中间直流母线电容(5)、结构相同的第一逆变桥臂(6)和第二逆变桥臂(7)以及滤波电路(8)，其中直流电源的正极分别接输入电容(1)的一端和隔离变压器(3)的原边绕组同名端，直流电源的负极分别接输入电容(1)的另一端和原边开关管(2)的发射极，原边开关管(2)的集电极接隔离变压器(3)的原边绕组异名端，副边开关管(4)的集电极接隔离变压器(3)的副边绕组异名端，两个逆变桥臂(6)和(7)都包括二个开关管，第一开关管的集电极、副边开关管(4)的发射极和中间直流母线电容(5)的一端连接构成逆变桥臂的正输入端，第二开关管的发射极、隔离变压器(3)的副边绕组同名端和中间直流母线电容(5)的另一端连接构成逆变桥臂的负输入端，第一开关管的发射极与第二开关管的集电极连接构成逆变桥臂的输出端，第一逆变桥臂(6)的输出端接到滤波电路(8)的正端，第二逆变桥臂(7)的输出端接到滤波电路(8)的负端，其特征在于：

还包括由隔离变压器(3)的两个辅助绕组、辅助开关管(9)和辅助电容(10)构成的辅助电路；其中辅助开关管(9)包括两个开关管，隔离变压器(3)的辅助绕组由相同匝数的辅助绕组N_x1、N_x2组成，第一辅助开关管的集电极接第一辅助绕组N_x1的异名端，第一辅助开关管的发射极分别与第二辅助开关管的集电极和辅助电容(10)的一端相连，第二辅助开关管的发射极接第二辅助绕组N_x2的同名端，辅助电容(10)的另一端分别接第一辅助绕组N_x1的同名端和第二辅助绕组N_x2的异名端。

2.如权利要求1所述的一种消除输入电流纹波的两级式逆变器，其中，逆变桥臂的控制方法为传统单级性PWM调制；其特征在于，该两级式逆变器的控制方法还包括以下步骤：

步骤A，检测辅助电容电压信号，中间直流母线电压信号，逆变桥臂的输入电流信号；

步骤B，将步骤A得到的辅助电容电压信号输入辅助电容电压控制电路，获得辅助电容电压扰动信号；

步骤C，将步骤A得到的中间直流母线电压信号输入中间直流母线电压控制电路，获得中间直流母线电压扰动信号；

步骤D，将步骤A得到的中间直流母线电压信号和逆变桥臂的输入电流信号输入基准生成电路，获得原边电流参考信号和副边电流参考信号；

步骤E，将步骤B得到辅助电容电压扰动信号加入步骤D得到的原边电流参考信号，获得原边电流实际参考信号；

步骤F，将步骤C得到的中间直流母线电压扰动信号加入步骤D得到的副边电流参考信号，获得副边电流实际参考信号；

步骤G，将步骤E得到的原边电流实际参考信号和步骤F得到的副边电流实际参考信号输入调制波生成电路，获得第一、第二、第三调制波信号；

步骤H，将前述第一、第二调制波信号分别输入PWM控制电路，获得第一、第二逻辑信号；

步骤I，将步骤G得到的第三调制波信号输入过零比较器，获得第三逻辑信号；

步骤J，将前述第一逻辑信号输入逻辑电路，在逻辑电路中先经过逻辑非门后，再经过逻辑非门，得到原边开关管的控制信号；

将前述第一、第二、第三逻辑信号分别输入逻辑电路，在逻辑电路中第一、第二逻辑信号经过逻辑异或门后，和第三逻辑信号一起接入逻辑与门，得到第一辅助开关管的控制信号；

将前述第一、第二、第三逻辑信号分别输入逻辑电路，在逻辑电路中第一、第二逻辑信号经过逻辑异或门，第三逻辑信号经过逻辑非门后，再一起接入逻辑与门，得到第二辅助开关管的控制信号；

将前述第一、第二、第三逻辑信号分别输入逻辑电路，在逻辑电路中第一逻辑信号、第一辅助开关管的控制信号和第二辅助开关管的控制信号一起接入逻辑或非门，得到副边开关管的控制信号；

步骤K，将步骤J得到的原边开关管的控制信号，第一辅助开关管的控制信号，第二辅助开关管的控制信号以及副边开关管的控制信号分别输入驱动电路，得到原边开关管的驱动信号、副边开关管的驱动信号以及两个辅助开关管的驱动信号，控制该两级式逆变器。