[发明专利]一种直流-交流变换器拓扑结构及其控制策略

权利要求书

1.一种直流-交流变换器拓扑结构的控制策略，其中直流-交流变换器拓扑结构，包括采用Si-IGBT器件构成的主单元、采用SiC-MOSFET器件构成的从单元、工频变压器；所述主单元包括连接直流侧输入电压的逆变电路a，所述逆变电路a连接LC滤波电路a，所述LC滤波电路a输出端串联工频变压器的初级绕组，所述LC滤波电路a输出端还连接负载；所述从单元包括连接直流侧输入电压的逆变电路b，所述逆变电路b连接LC滤波电路b，所述LC滤波电路b串联工频变压器的次级绕组，其特征在于，建立对该直流-交流变换器拓扑结构的控制电路，控制电路包括依次连接的直接电压控制环、间接电压控制环、电流控制环，所述电流控制环依次连接混合正弦脉宽调制电路，所述混合正弦脉宽调制电路通过门驱动电路b连接逆变电路b，直接电压控制环还连接互感器，所述互感器采集负载电压、LC滤波电路b电流、工频变压器的初级绕组电压；

控制方法具体为：

步骤1、分别通过互感器采集负载输出电压V₀、主单元输出电压V₁，对直接电压控制环输入假定参考电压V_ref，通过对参考电压V_ref、负载电压V₀、主单元输出电压V₁的反馈计算，获得从单元参考电压V_2ref，并将从单元参考电压V_2ref输入间接电压控制环；

步骤2、通过将从单元参考电压V_2ref与从单元电压，获得电容电流参考值I_cref，并将电容电流参考值I_cref输入电流控制环；

步骤3、通过电容电流参考值I_cref与LC滤波电路b的电容电流I_c，获得逆变电路b所需要的调制波；

步骤4、调制波通过SPWM调制电路、门驱动电路，输出驱动电平至逆变电路b，使逆变电路b输出电压与从单元参考电压V_2ref相同。

2.根据权利要求1所述的一种直流-交流变换器拓扑结构的控制策略，其特征在于，步骤1具体过程为：分别通过电压互感器采集负载输出电压V₀、主单元输出电压V₁，对直接电压控制环输入假定参考电压V_ref，和负载输出电压V₀相减，得到负载输出电压的误差值，该误差值经过PI控制器计算获得负载输出电压的实际参考值V_oref，负载输出电压的实际参考值V_oref与主单元输出电压V₁相减，得到从单元参考电压V_2ref，并将从单元参考电压V_2ref输入间接电压控制环。

3.根据权利要求2所述的一种直流-交流变换器拓扑结构的控制策略，其特征在于，步骤2具体过程为：通过电压互感器采集变压器的初级绕组电压，将直接电压控制环送入的从单元参考电压V_2ref与变压器的初级绕组电压相减，得到从单元电压误差，从单元电压误差经过多重准谐振比例控制器后得到电容电流参考值I_cref，将电容电流参考值I_cref输入电流控制环。

4.根据权利要求3所述的一种直流-交流变换器拓扑结构的控制策略，其特征在于，步骤3具体过程为：通过电流互感器采集LC滤波电路b的电容电流I_c，将电容电流参考值I_cref与电容电流Ic相减得到电流误差值，将电流误差值乘比例系数K_i得到最终逆变电路b所需要的调制波。