[发明专利]三相可控整流器的控制系统

摘要

本发明提供一种三相可控整流器的控制系统，建立在由交错结构的第一与第二功率电路、以及与第一及第二功率电路的输出端并联的测压电路构成的三相可控整流器电路中，采用上述三相可控整流器电路中测量得到的直流电压，产生随直流电压波动的调幅载波，再将由上述电路中测量得到的交流侧电流与调幅载波相比较，产生可以通过RS触发器形成驱动第一及第二三相整流桥的脉冲序列，上述第一及第二三相整流桥各自的控制部分采用同一电压闭环模块的输出，各自的电流闭环模块控制结构简单，运算速度快，因而两级交错的功率电路具有优良的均流特性，从而支持更高的输出功率等级，由于无需检测交流侧电压，有利于简化电路设计、降低成本和提高可靠性。

主权项

一种三相可控整流器的控制系统，其中，所述三相可控整流器包括其一端共接的三相交流源、第一功率电路、第二功率电路以及测压电路；其中，所述第一功率电路包括：三个第一电流互感器，其一端分别连接所述三相交流源的另一端，且用以测量并分别输出第一电流值、第二电流值与第三电流值；三个第一电感，其一端分别连接所述三个第一电流互感器的另一端；第一三相整流桥，具有6个逆导型开关，每2个构成一个桥臂，而分别形成第一桥臂、第二桥臂与第三桥臂，且所述第一桥臂、第二桥臂与第三桥臂的公共连接端分别构成第一正极输出端与第一负极输出端，并所述第一桥臂、第二桥臂与第三桥臂的中点分别与所述三个第一电感的另一端连接；以及第一电容，跨接在所述第一正极输出端与第一负极输出端；且，所述第二功率电路包括：三个第二电流互感器，其一端分别连接所述三相交流源的另一端，且用以测量并分别输出第四电流值、第五电流值与第六电流值；三个第二电感，其一端连接所述三个第二电流互感器的另一端；第二三相整流桥，具有6个逆导型开关，每2个构成一个桥臂，而分别形成第四桥臂、第五桥臂与第六桥臂，且所述第四桥臂、第五桥臂与第六桥臂的公共连接端分别构成第二正极输出端与第二负极输出端，并所述第四桥臂、第五桥臂与第六桥臂的中点分别与所述三个第二电感的另一端连接，且所述第一正极输出端与所述第二正极输出端连接构成正极输出端，所述第一负极输出端与所述第二负极输出端连接构成负极输出端；以及第二电容，跨接在所述第二正极输出端与第二负极输出端，并与所述第一电容并联连接；所述测压电路与所述第一电容以及第二电容并联连接，且包括：电阻组，其一端连接所述正极输出端，且包含一个第一电阻或两个及以上个串接的第一电阻；以及第二电阻，其一端连接所述电阻组的另一端，其另一端连接所述负极输出端，并在所述第二电阻与所述电阻组之间形成一个输出直流电压的分接点；其特征在于，所述三相可控整流器的控制系统包括：电压闭环模块、第一电流闭环模块以及第二电流闭环模块；其中，所述电压闭环模块包括：参考电压源，用以产生参考电压；减法单元，分别接收所述参考电压源所产生的参考电压以及所述分接点所输出的直流电压，且用以将所述参考电压减去所述直流电压，以产生并输出一个电压偏差值；以及误差滤波放大单元，接收所述减法单元所输出的电压偏差值，且用以对所述电压偏差值执行滤波放大处理；且，所述第一电流闭环模块包括：第一锯齿波发生单元，用以产生第一锯齿波信号；第一同步信号发生单元，用以产生与第一锯齿波信号属于同相位的第一同步信号；第一乘法单元，分别接收所述误差滤波放大单元所输出的经滤波放大处理的电压偏差值以及所述第一锯齿波发生单元所产生的第一锯齿波信号，且用以将所述经滤波放大处理的电压偏差值与所述第一锯齿波信号相乘，而产生并输出第一调幅载波；三个第一比较单元，均接收所述第一乘法单元所输出的第一调幅载波，且分别接收所述三个第一电流互感器所输出的第一电流值、第二电流值与第三电流值，并用以分别比较所述第一电流值与所述第一调幅载波、所述第二电流值与所述第一调幅载波、以及所述第三电流值与所述第一调幅载波，以在第一调幅载波高于第一电流值、或第一调幅载波高于第二电流值、或第一调幅载波高于第三电流值时产生高电平，在第一调幅载波低于第一电流值、或第一调幅载波低于第二电流值、或第一调幅载波低于第三电流值时产生低电平，进而分别产生并输出第一脉冲信号、第二脉冲信号与第三脉冲信号；以及三个第一控制单元，用以分别接收所述三个第一比较单元所输出的第一脉冲信号、第二脉冲信号与第三脉冲信号以及所述第一同步信号发生单元所产生的第一同步信号，并用以分别依据第一脉冲信号与第一同步信号、第二脉冲信号与第一同步信号、以及第三脉冲信号与第一同步信号而分别产生供驱动所述第一三相整流桥的第一桥臂中的2个逆导型开关、第二桥臂中的2个逆导型开关与第三桥臂中的2个逆导型开关的PWM驱动信号；所述第二电流闭环模块包括：第二锯齿波发生单元，用以产生与第一锯齿波信号幅值相同且相位错开180°的第二锯齿波信号；第二同步信号发生单元，用以产生第一同步信号幅值相同且相位错开180°的第二同步信号；第二乘法单元，分别接收所述误差滤波放大单元所输出的经滤波放大处理的电压偏差 值以及所述第二锯齿波发生单元所产生的第二锯齿波信号，且用以将所述经滤波放大处理的电压偏差值与所述第二锯齿波信号相乘，而产生并输出第二调幅载波；三个第二比较单元，均接收所述第二乘法单元所输出的第二调幅载波，且分别接收所述三个第二电流互感器所输出的第四电流值、第五电流值与第六电流值，并用以分别比较所述第四电流值与所述第二调幅载波、所述第五电流值与所述第二调幅载波、以及所述第六电流值与所述第二调幅载波，以在第二调幅载波高于第四电流值、或第二调幅载波高于第五电流值、或第二调幅载波高于第六电流值时产生高电平，在第二调幅载波低于第四电流值、或第二调幅载波低于第五电流值、或第二调幅载波低于第六电流值时产生低电平，进而分别产生并输出第四脉冲信号、第五脉冲信号与第六脉冲信号；以及三个第二控制单元，用以分别接收所述三个第二比较单元所输出的第四脉冲信号、第五脉冲信号与第六脉冲信号以及所述第二同步信号发生单元所产生的第二同步信号，并用以分别依据第四脉冲信号与第二同步信号、第五脉冲信号与第二同步信号、以及第六脉冲信号与第二同步信号而分别产生供驱动所述第二三相整流桥的第四桥臂中的2个逆导型开关、第五桥臂中的2个逆导型开关与第六桥臂中的2个逆导型开关的PWM驱动信号。