[发明专利]一种有源纹波抑制型并网变流器及其控制方法

摘要

本发明公开了一种有源纹波抑制型并网变流器及其控制方法。该变流器主电路拓扑包括直流电源、输入电容、原边开关管、原边二极管、辅助开关管、辅助二极管、解耦电容、隔离变压器、副边开关管、副边二极管、滤波电路及电网；其控制方法为：解耦电容电压采样值经过电压环获得其电压扰动信号，输入电压和电流采样值经过输入电流基准电路获得输入电流基准，电网电压采样值经过PLL获得与其同频同相的单位正弦波，然后通过基准生成模块、调制波生成模块、比较器、逻辑电路获得开关管驱动信号。本发明通过控制增加的有源辅助电路实现了直流输入侧功率纹波的有效抑制，同时实现并网。

主权项

1.一种有源纹波抑制型并网变流器的控制方法，所述并网变流器包括直流电源、输入电容、原边开关管、原边二极管、隔离变压器、副边开关管、副边二极管、滤波电路、电网及有源辅助电路；其中有源辅助电路包括解耦电容、辅助开关管及辅助二极管，直流电源的正极、输入电容的一端和隔离变压器原边绕组异名端相连接，隔离变压器原边绕组的同名端、原边开关管的集电极和辅助二极管的阳极相连接，辅助二极管的阴极、解耦电容的正极和辅助开关管的集电极相连接，解耦电容的负极、原边开关管的发射极和原边二极管的阳极相连接，原边二极管的阴极、辅助开关管的发射极、输入电容的另一端和直流电源的负极相连接；隔离变压器副边绕组包括两个绕组，副边开关管包括两个开关管，副边二极管包括两个二极管，第一副边绕组的同名端接第一副边二极管的阳极，第一副边二极管的阴极接第一副边开关管的集电极，滤波电路包括一个滤波电容和一个滤波电感，第一副边开关管的发射极、第二副边开关管的集电极、滤波电容的一端和滤波电感的一端相连接，第二副边开关管的发射极接第二副边二极管的阳极，第二副边二极管的阴极接第二副边绕组的异名端，第二副边绕组的同名端、第一副边绕组的异名端、滤波电容的另一端和电网的一端相连接，电网的另一端接滤波电感的另一端；其特征在于，该并网变流器的控制方法包括以下步骤：步骤A，检测解耦电容电压信号，输入电压信号，输入电流信号，电网电压信号；步骤B，将步骤A得到的解耦电容电压信号输入电压环，获得解耦电容电压扰动信号；步骤C，将步骤A得到的输入电压信号和输入电流信号接入输入电流基准电路，获得输入电流基准信号；步骤D，将步骤A得到的电网电压信号输入PLL，获得与电网电压同频同相的单位正弦波信号；步骤E，将步骤A得到的解耦电容电压信号，将步骤B得到的解耦电容电压扰动信号，步骤C得到的输入电流基准信号，步骤D得到的单位正弦波信号接入基准生成模块，获得模式1电流基准、模式2电流基准和原边电流基准；步骤F，将步骤E得到的模式1电流基准、模式2电流基准和原边电流基准接入调制波生成模块得到第一、第二、第三、第四和第五调制波信号；步骤G，将步骤A得到的电网电压信号，步骤F得到的第一、第二、第三、第四和第五调制波信号分别接入五个比较器，其中，第一、第二、第三和第四调制波信号分别与载波作比较，第五调制波信号和电网电压信号分别与零电平作比较，依次对应获得第一、第二、第三、第四、第五和第六逻辑信号；步骤H，将前述第一、第三、第五逻辑信号分别输入逻辑电路，在逻辑电路中第五逻辑信号接入逻辑非门后，和第一逻辑信号一同接入逻辑与门，同时第三和第五逻辑信号接入逻辑与门，再将逻辑与门得到的信号一同接入逻辑或门，获得原边开关管的控制信号；将前述第四、第五逻辑信号分别输入逻辑电路，在逻辑电路中第四和第五逻辑信号接入逻辑与门，获得辅助开关管的控制信号；将前述第二、第五、第六逻辑信号输入逻辑电路，在逻辑电路中第五逻辑信号接入逻辑非门后，和第二逻辑信号一同接入逻辑与门后，再接入逻辑非门，然后和第六逻辑信号一同接入逻辑与门，获得第一副边开关管的控制信号；将前述第二、第五、第六逻辑信号输入逻辑电路，在逻辑电路中第五逻辑信号接入逻辑非门后，和第二逻辑信号一同接入逻辑与门后，再接入逻辑非门，同时第六逻辑信号接入逻辑非门，最后将获得的信号一同接入逻辑与门，获得第二副边开关管的控制信号。