[发明专利]一种隔离型全桥逆变器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种隔离型全桥逆变器及其控制方法。该隔离型全桥逆变器的主电路拓扑包括直流电源、输入电容、高频逆变桥、隔离变压器、整流电路、滤波电路、极性反转逆变桥、负载、辅助电感、辅助二极管、辅助开关管及辅助电容；其控制方法为：辅助电感电流采样值经过低通滤波器提取低频分量，再利用减法器和P控制器获得辅助电感电流调制波，同时辅助电容电压采样值和负载电压采样值经过调制波电路分别获得三个调制波，最后通过PWM控制电路、逻辑电路、分频电路以及驱动电路，从而控制辅助电感电流跟踪其基准并且使逆变器按要求工作。本发明把交流输出端带来的功率纹波引入辅助电路，从而抑制了逆变器直流输入侧电流低频纹波。

技术领域

本发明涉及一种隔离型全桥逆变器及其控制方法，属于隔离、中大功率逆变器，其利用增加的辅助电路来抑制输入电流低频纹波。

背景技术

近年来，能源问题和环境问题已成为人类关注的核心问题，大力发展清洁、高效、可持续的新能源已成为当务之急，与此相关的新能源电力技术也引起了学者和工业界的广泛关注，由此提出了一些关于新能源发电的逆变器拓扑及控制方案并且应用于实际产品。对于这种逆变器，交流输出功率中含有两倍于输出负载电压基波频率的脉动，此脉动分量必然会反馈到直流输入侧，产生大量的电流低频纹波，影响蓄电池、燃料电池等输入源的使用寿命，严重时会干扰直流电源系统的稳定性，因此解决新能源发电系统中的电流低频纹波问题，提高新能源的利用效率己刻不容缓。虽然使用大电解电容来滤除低频纹波是一种有效的解决方法，但在高温工作条件下，电解电容长时间频繁的充放电会导致其使用寿命下降，从而影响逆变器的使用寿命，并且降低了系统功率密度。在电路中接入LC谐振电路，通过将谐振电路频率设计为两倍输出频率，也可以滤除两倍电流纹波，但所需的电感和电容体积都比较大，降低了系统的可靠性和功率密度。总而言之，这些常用的依靠无源器件来滤除电流低频纹波的方法，往往都存在着体积大、成本高等问题。为此，一些学者也在探索其它方法，不仅可以滤除电流低频纹波，也可以减小容值以便使用其它更长寿命电容，例如薄膜电容等。

发明内容

本发明的目的在于针对上述逆变器所存在的技术缺陷提供一种隔离型全桥逆变器及其控制方法，采用这种增加辅助电路的隔离型全桥逆变器及其控制方法，实现了直流输入侧电流低频纹波的有效抑制，避免直流输入侧使用体积大、可靠性低的电解电容。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：