[发明专利]一种基于全桥变换器的直流母线电压振荡抑制的控制方法

权利要求书

1.一种基于全桥变换器的直流母线电压振荡抑制的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采用理想电压源v_ds和等效的电阻R_dc、电感L_dc和电容C_dc网络来替代源变换器；

所述的等效的电阻R_dc、电感L_dc和电容C_dc网络用于表示实际源变换器的等效输出阻抗参数，代表其非理想特性；

步骤2：在全桥变换器两个桥臂中点添加LC支路；

在全桥变换器原边两个桥臂中点A和B分别连接两个电感L_b1和L_b2，L_b1和L_b2的另一端均与电容C_b的一端连接于C点，电容C_b的另一端与直流负母线连接；

步骤3：采用电流传感器CS检测LC支路电感的电流i_b；采用电压传感器VS1检测级联的直流母线电压v_dc；采用电压传感器VS2采样全桥变换器的输出电压v_o；

步骤4：初步确定稳态时全桥变换器两个桥臂LegA和LegB之间的移相角

其中，N为全桥变换器的变比；

步骤5：确定桥臂占空比d的可调整范围；

步骤6：计算直流母线电压振荡的谐振频率的近似估计值ω_n；

步骤7：设计高通滤波器HPF用于提取直流母线电压中的波动分量，为了尽量避免滤波器相移对控制的影响，采用下式的形式：

HPF＝1-LPF

其中，LPF为一个低通滤波器，其带宽、近似转折频率低于ω_n，以确保获得更准确的v_dc波动分量；

步骤8：假设在级联侧引入与全桥变换器并联的电阻参数R_p，利用高通滤波器HPF提取v_dc中的高频分量v_dh，再乘以比例系数K＝2/R_p得到LC支路电容电流指令信号i_bref；

其中，R_p为期望存在的电阻，不存在于实际系统；以期望存在的电阻R_p建立控制设计所需要的直流母线电压波动与LC支路电流参考值之间的关系；

步骤9：设计LC支路电流控制器H_i的参数K_c、ω_z和ω_p使电流闭环系统在直流母线电压谐振频率ω_n附近的相位近似为零，即实际LC支路的电流i_b可以近似无滞后的跟踪与直流母线电压同相位的电流参考值i_bref；

所述的电流控制器H_i的形式如下式所示：

步骤10：将LC支路电流控制器H_i的输出Δd用于对原始占空比0.5进行调整，以改变LegA和LegB桥臂中点电压，从而控制电容C_b充放电，达到平抑直流母线电压振荡的目的；因此最终的桥臂开关管占空比d为d＝0.5+Δd；

步骤11：对设计结果进行验证，若不满足要求则返回步骤 4，对设计参数进行调整。