[发明专利]一种自动调整载波幅值的PWM均压控制器及控制方法

权利要求书

1.一种自动调整载波幅值的PWM均压控制器，其特征在于，包括直流源DC1和直流源DC2，串联的电容C1、电容C2与串联的三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4并联，串联的电容C3、电容C4与串联的三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8并联，其中电容C1一端与直流源DC1和三极管Q1连接，电容C2一端与直流源DC1、三极管Q4连接，电容C3一端与直流源DC2和三极管Q5连接，电容C4一端与直流源DC2、三极管Q8连接，以及电容C1与电容C2中点、三极管Q2与Q3的中点、三极管Q6与三极管Q7的中点、电容C3与电容C4中点依次相连。

2.如权利要求1所述的一种自动调整载波幅值的PWM均压控制器，其特征在于，还包括电感L1和电感L2，所述电感L1一端位于三极管Q1、三极管Q2之间，另一端位于三极管Q5、三极管Q6之间；所述电感L2一端位于三极管Q3、三极管Q4之间，另一端位于三极管Q7、三极管Q8之间。

3.如权利要求1所述的一种自动调整载波幅值的PWM均压控制器，其特征在于，还包括分别并联在三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8上的二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8。

4.如权利要求1所述的一种自动调整载波幅值的PWM均压控制器，其特征在于，在DC/DC变换器控制过程中，通过不同时刻的开关实现电流的双向流动，中点的电流为i₀，则i₀的表达式为：

C₁＝C₂＝C，得到下式：

其中：

u₁表示正半母线电压，u₂表示负半母线电压。

5.如权利要求4所述的一种自动调整载波幅值的PWM均压控制器，其特征在于，在DC/DC控制环路中，外环为电压环，内环为电流环，给定电压与实际电压U_dc之间的偏差作为PI调节器的输入，经过PI调节器输出参考电流值/其作为电流环的输入，与实际电流反馈值进行P调节，最终得到输出电流的控制量/其控制环路方程如下所示：

其中K_p是电压环的比例系数，K_i是电压环的积分系数，K_pc是电容电压均压的比例系数，K_ic是电容电压均压的积分系数，K_pi是电流环的比例系数，最终输出值与载波比较产生PWM波，用以控制三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8的开关。

6.一种自动调整载波幅值的PWM均压控制方法，其特征在于，通过改变载波幅值调整中点电流，从而达到调整中点电压，所述中点为电容C1与电容C2的中点、三极管Q2与Q3的中点、三极管Q6与三极管Q7的中点、电容C3与电容C4中点，其中载波用下式表示：

式中C₁为上载波，C₂为下载波，是开关周期，rem为取余计算。

7.如权利要求6所述的一种自动调整载波幅值的PWM均压控制方法，其特征在于，在正常无偏移时0状态的占空比，如下式所示：

同时调制波与三角波比较的结果用下式表达：

当中点电压偏移时，0状态的占空比随着偏移。

8.如权利要求6所述的一种自动调整载波幅值的PWM均压控制方法，其特征在于，载波偏移时0状态的占空比如下式所示：

同时载波偏移时调制波与三角波比较的结果用下式表达：

/

上述h为载波幅值变化量，当此值为0时，即载波保持原有状态不变，调制波计算与原来相同，当h不为0时，即载波的幅值发生变化，上载波增大h，下载波随之减小h，调制波计算同时发生变化，此时即可达到控制i₀的效果，同时达到控制u₁-u₂＝0的目标。