[发明专利]一种三相单级式整流电路及其控制方法

权利要求书

1.一种三相单级式整流电路，其特征在于，包括三相整流桥、第一双向开关、第二双向开关、第三双向开关、第一中间母线电容、第二中间母线电容、直流调节模块和控制电路，所述三相整流桥的两端与第一和第二中间母线电容的串联支路并联，所述三相整流桥的三个桥臂中点分别经过第一、第二和第三双向开关后与所述第一和第二中间母线电容的串联中点连接，所述直流调节模块包括第一部分直流调节单元和第二部分直流调节单元，所述第一部分直流调节单元和第二部分直流调节单元分别为隔离式拓扑结构，所述第一中间母线电容与第一部分直流调节单元的输入端并联，所述第二中间母线电容与第二部分直流调节单元的输入端并联，所述第一部分直流调节单元的输出端与第二部分直流调节单元的输出端并联后与负载连接；

所述控制电路采样所述三相单级式整流电路的三相整流桥的第一端的电压和第二端的电压得到第一电压信号和第二电压信号；

所述控制电路采样所述三相单级式整流电路的负载的电压得到负载电压信号；

所述控制电路采样所述三相单级式整流电路的三相整流桥的第一端和第二端的输出电流得到第一电流信号和第二电流信号；

所述第一电压信号与经过调节的所述负载电压信号进行乘法运算并结合第一电流信号计算出所述第一部分直流调节单元中的开关控制信号，

所述第二电压信号与经过调节的所述负载电压信号后进行乘法运算并结合第二电流信号计算出所述第二部分直流调节单元中的开关控制信号。

2.如权利要求1所述的一种三相单级式整流电路，其特征在于，所述第一部分直流调节单元和第二部分直流调节单元相同。

3.如权利要求2所述的一种三相单级式整流电路，其特征在于，所述第一部分直流调节单元和第二部分直流调节单元分别为半桥谐振式隔离电路拓扑结构。

4.如权利要求2所述的一种三相单级式整流电路，其特征在于，所述第一部分直流调节单元和第二部分直流调节单元分别为全桥谐振式隔离电路拓扑结构。

5.应用于如权利要求1-4任意一项所述一种三相单级式整流电路的控制方法，其特征在于，包括：

步骤S1，采样所述三相单级式整流电路的三相整流桥的第一端的电压和第二端的电压得到第一电压信号和第二电压信号，分别作为所述三相单级式整流电路的直流调节单元中开关控制的第一前馈信号和第二前馈信号；

步骤S2，采样所述三相单级式整流电路的负载的电压得到负载电压信号，作为所述三相单级式整流电路的直流调节单元中开关控制的反馈信号；

步骤S3，采样所述三相单级式整流电路的三相整流桥的第一端和第二端的输出电流得到第一电流信号和第二电流信号，作为所述三相单级式整流电路的直流调节单元中开关控制的峰值电流信号；

步骤S4，所述第一电压信号与所述负载电压信号经过调节后进行乘法运算并结合第一峰值电流信号计算出所述三相单级式整流电路中第一部分直流调节单元中的开关控制信号，

步骤S5，所述第二电压信号与所述负载电压信号经过调节后进行乘法运算并结合第二峰值电流信号计算出所述三相单级式整流电路中第二部分直流调节单元中的开关控制信号。

6.如权利要求5所述的一种三相单级式整流电路的控制方法，其特征在于，所述步骤S4为：

所述第一电压信号与所述负载电压信号经过调节后进行乘法运算再与经比例调节的第一峰值电流信号一起输入到第一电流内环控制单元进行调节，所述第一电流内环控制单元的输出信号再经第一电流峰值控制单元调节后生成所述第一部分直流调节单元中的开关控制信号；

所述步骤S5为：

所述第二电压信号与所述负载电压信号经过调节后进行乘法运算再与经比例调节的第二峰值电流信号一起输入到第二电流内环控制单元进行调节，所述第二电流内环控制单元的输出信号再经第二电流峰值控制单元调节后生成所述第二部分直流调节单元中的开关控制信号。

7.如权利要求5所述的一种三相单级式整流电路的控制方法，其特征在于，

所述步骤S4为：

所述第一电压信号与所述负载电压信号经过调节后进行乘法运算并结合第一峰值电流信号经过比例积分运算和峰值电流控制运算计算出所述第一部分直流调节单元中的开关控制信号；

所述步骤S5为：

所述第二电压信号与所述负载电压信号经过调节后进行乘法运算并结合第二峰值电流信号经过比例积分运算和峰值电流控制运算计算出所述第二部分直流调节单元中的开关控制信号，

所述步骤S4和步骤S5中，所述负载电压信号经过调节的具体方式为所述负载电压信号经比例调节后与参考电压相比较输出误差信号，所述误差信号再经PID调节。