[发明专利]一种用于抑制数字变换器的工频纹波的装置

说明书

本发明提供了一种用于抑制数字变换器的工频纹波的装置；包括工频纹波采样电路模块、电压采样电路模块、电压控制模块、纹波控制模块、PWM控制模块和隔离驱动模块。本发明通过改进工频纹波提取和数字控制器的方法对数字变换器工频纹波进行了有效抑制，避免了使用大量储能元件来滤除工频纹波的缺点，在降低设计成本的同时减小了数字变换器的体积；本发明通过改进采样电路对工频纹波进行准确的提取，并将工频纹波叠加到电压环主控制器的电压给定基准中，弥补PI控制器在跟踪正弦信号时会出现静态误差的缺点，增设了使用准谐振控制的纹波控制环；本发明装置结构设计巧妙，成本低，效果显著。

技术领域

本发明涉一种电子信息领域；尤其涉及一种用于抑制数字变换器的工频纹波的装置。

背景技术

目前，所用的工频纹波抑制方法主要是采取在输出端加入滤波电路以滤除输出中夹杂的工频纹波，这样不可避免的就会引入额外的储能元件，造成变换器硬件成本和体积的增加。本创新的目的是在不增加设计成本和产品体积的前提下提供一种有效抑制变换器工频纹波的方法及装置。

数字变换器输出电压中所含的工频纹波相对于实际的输出电压来说只占很小的一部分，而现有的输出电压采样为了防止出现采样超限和杂波干扰会在采样电路上进行电压倍数的缩小和平滑滤波，这就导致了工频纹波在实际采样电路中被大大衰减，造成了数字变换器无法很好的提取到工频纹波的现象。

发明内容

本发明的目的是提供了一种用于抑制数字变换器的工频纹波的装置。

第一方面，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种用于抑制数字变换器的工频纹波的装置，包括工频纹波采样电路模块、电压采样电路模块、电压控制模块、纹波控制模块、PWM控制模块和隔离驱动模块。

优选地，所述纹波控制模块为纹波环控制模块。

优选地，所述工频纹波采样电路模块、电压采样电路模块分别与数字变换器的输出电压端连接；

所述电压控制模块、纹波控制模块、PWM控制模块和隔离驱动模块设置在工频纹波采样电路模块、电压采样电路模块和数字变换器之间。

优选地，所述工频纹波采样电路模块连接纹波控制模块与电压控制模块连接纹波控制模块形成并联后，连接PWM控制模块和隔离驱动模块。

优选地，所述工频纹波采样电路模块包括电容C1、C2、C3和电阻R1、R2、R3、R4、 R5、R6。

优选地，所述电容C1连接R1、R3，所述C2、C3并联，C2连接R5、R6。

优选地，所述由R4、C2、C3及R5组成的带宽为10hz，中心频率为50hz的带通滤波器。

优选地，所述工频纹波采样电路模块中，由于工频纹波采样为交流信号，存在正负电压，dsp只能采集电压为正的信号，所以需要将AD采样口信号做一个1.65v的电压抬升，最终Vad口的电压应该为0-3.3v的电压信号。

优选地，所述电压控制采用PI控制，在控制过程中将工频纹波采样电路提取出来的工频纹波叠加到输出电压设定值，用来修正输出电压采样与设定值之间的差值。

优选地，所述纹波控制模块中所涉及的函数公式为：

其中K_R为准谐振控制器系数，ω_c为准谐振控制器带宽，ω₀为谐振频率

采用双线性变换法对准谐振控制器进行离散化

纹波环准谐振控制器离散化后的时域差分方程为：