[发明专利]一种基于全桥变换器的直流母线电压振荡抑制的控制方法

摘要

本发明属于电力电子级联技术领域，具体涉及一种基于全桥变换器的直流母线电压振荡抑制的控制方法。包括以下步骤：根据稳态下直流母线电压、移相全桥负载变换器输出电压和移相全桥高频变压器变比之间的关系，初步确定稳态时，LegA和LegB之间的移相角；再确定桥臂占空比的可调整范围，并近似估计直流母线电压振荡的谐振频率；接着设计高通滤波器；其次确定LC电流参考值信号；再其次设计LC支路电流控制器Hi；进行桥臂占空比的合成；最后对上述设计结果进行验证，若不满足要求可转入相应的步骤对设计参数进行适当调整。通过在全桥功率变换器两个桥臂中点添加LC支路，到达增强直流母线电压阻尼，提高直流母线电压稳定性的目的。

主权项

1.一种基于全桥变换器的直流母线电压振荡抑制的控制方法，其特征在于，其电路结构主要由等效源变换器、负载变换器、输出电压控制环组成，等效源变换器包括有电源变换器和第一电压传感器VS1，电源变换器采用一个理想电压源和等效的R_dc，L_dc和C_dc网络来替代，其中R_dc为电阻、L_dc为电感、C_dc为电容，第一电压传感器VS1用于检测级联的直流母线电压v_dc，第一电压传感器VS1与高通滤波器HPF相连；利用高通滤波器HPF提取直流母线电压v_dc中的高频分量v_hf，再乘以比例系数K得到LC支路电容电流指令信号i_bref，将该指令信号与实际电流i_b的偏差i_e送入电流控制器H_i，该输出信号经调制器环节1/V_m之后再与0.5相加，得到最终的第一桥臂和第二桥臂占空比控制信号d；负载变换器包括隔离的移相全桥DC/AC变换器、电流传感器CS、第二电压传感器VS2以及电感和电容，在原边第一桥臂中点A和第二桥臂中点B分别连接第一电感L_b1和第二电感L_b2，第一电感L_b1和第二电感L_b2的另一端均与电容C_b的一端连接，C_b的另一端与直流负母线连接，输出电压控制环是将所述的VS2采样的输出电压v_o，与电压参考值v_oref的偏差共同送入电压控制器H_v，H_v的输出即为第一桥臂和第二桥臂之间的移相角本方法包括以下步骤：(1)测量稳态下直流母线电压、移相全桥负载变换器输出电压和移相全桥高频变压器变比，初步确定稳态时，即输出电压达到额定值状态，第一桥臂和第二桥臂之间的移相角(2)根据原边全桥变换器移相角控制与桥臂占空比控制解耦的条件，确定桥臂占空比d的可调整范围，并近似估计直流母线电压振荡的谐振频率；(3)根据估计的直流母线电压振荡的谐振频率，设计高通滤波器HPF；(4)根据所设计的高通滤波器HPF，确定LC电流参考值信号；(5)根据所确定LC电流参考值信号，设计LC支路电流控制器Hi；(6)根据所设计LC支路电流控制器Hi，进行桥臂占空比的合成；(7)对上述设计结果进行验证，若不满足要求则转入(2)～(6)相应的步骤对设计参数进行适当调整。