[发明专利]一种频率可变三角载波发生电路

说明书

本发明公开了一种频率可变三角载波发生电路，其包括：相互连接的倒正弦波发生电路以及载波发生电路；其中，倒正弦波发生电路用于使输出端产生倒正弦波电流；载波发生电路用于产生与倒正弦波电流相对应的三角载波。本发明的频率可变三角载波发生电路具备了应对电网电压波动的能力，当用于单相功率因数校正器的三角载波时，可以降低所用功率开关的开关损耗，提高整机效率。

技术领域

本发明涉及电力电子变换技术领域，特别涉及一种频率可变三角载波发生电路。

背景技术

电力电子变换器中，开关器件的驱动信号通常是由调制波和三角载波比较后产生的，载波的频率直接决定了开关器件的开关频率。以单相有源功率因数校正器(APFC)为例，常见的APFC电路中载波频率一般是固定不变的，导致电网电压峰值附近时器件开关损耗明显增大，因此亟需一种频率可变的三角载波发生电路。

经过对频率可变三角载波发生电路现有技术的检索，发现现有电路中均存在一些缺陷：

杨喜军等人在2006年公开的申请号为：200610023250.2，名称为：开关频率周期调制的三角波发生电路的专利中提出了一种开关频率周期调制的三角波发生电路，“其需要使用数字控制器，算法设计发杂，开发成本高；邢凯鹏等人在2017年公开的申请号为：201610651536.9，名称为：一种脉冲频率调制的载波发生电路的专利中提出了一种脉冲频率调制的载波发生电路，使用硬件电路实现了频率可变的三角载波，但其在电网电压下降时无法正常工作，适用性低；邢凯鹏等人在2017年公开的另一项申请号为：201610651641.2，名称为：用于脉冲频率调制的载波发生电路的专利中提出了一种用于脉冲频率调制的载波发生电路，同样使用硬件电路实现了频率可变的三角载波，但其中用到的电压互感器设计复杂，电路在电网电压下降时同样无法正常工作。

综上，实际中一般使用数字控制来实现开关频率的变化，需要使用DSP等数字控制器，结构复杂，设计过程繁琐，成本较高，不易实现快速系统搭建。而现有的使用模拟器件实现的频率可变的载波发生电路在电网电压波动时不能正常工作。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种频率可变三角载波发生电路，采用硬件搭建了频率可变的载波发生电路，节约了硬件成本和算法设计开销；载波频率高低呈倒正弦波变化规律，降低了电网高电压时的开关频率，鉴于网压较高时网流也较高，减小了开关损耗。

为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种频率可变三角载波发生电路，其包括：相互连接的倒正弦波发生电路以及载波发生电路；其中，

所述倒正弦波发生电路用于使输出端产生倒正弦波电流；

所述载波发生电路用于产生与所述倒正弦波电流相对应的三角载波。

较佳地，所述倒正弦波发生电路包括：整流电路、减法器电路以及恒流源电路；其中，

所述整流电路包括：直流源电路以及全波整流电路；所述直流源电路用于对输入的交流电压进行整流滤波得到直流电压，然后采样输入到所述减法器电路；所述全波整流电路用于对输入的交流电压进行整流得到正弦全波电压；然后采样输入到所述减法器电路；

所述减法器电路与所述整流电路相连，用于将所述直流源电路得到的直流电压减去所述全波整流电路得到的正弦全波电压后得到倒正弦波电压；

所述恒流源电路与所述减法器电路相连，用于将所述减法器电路得到的倒正弦波电压变换为倒正弦波电流。