[发明专利]基于对数电流反馈的H桥逆变器自适应控制方法

摘要

本发明公开了一种基于对数电流反馈的H桥逆变器自适应控制方法，通过调整电流反馈增益正比于参考电流绝对值与功率电感电流绝对值差值的对数值，结合电流反馈控制律实现了功率电感电流误差值在固定时间内完全衰减的H桥逆变器反馈控制。采用本发明方法，H桥逆变器可以在不增加额外硬件、且不牺牲动态性能的前提下有效降低功率电感电流总谐波畸变率、提高逆变器的稳态谐波性能，并有助于减小逆变器对电网或负载电能质量的负面影响。

主权项

1.基于对数电流反馈的H桥逆变器自适应控制方法，所述H桥逆变器为主功率电路，并配套有由负载及依次相连的直流电源、采样调理模块、数字控制模块和MOS管驱动模块组成的外围电路；所述H桥逆变器包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、功率电感和输出电容；所述第一MOS管的漏极与第二MOS管的漏极连接至直流电源的正极，所述第一MOS管的源极连接至第三MOS管的漏极，所述第二MOS管的源极连接至第四MOS管的漏极，所述第三MOS管的源极与第四MOS管的源极连接至直流电源的负极，所述功率电感的正极连接至第一MOS管的源极，所述输出电容的正极连接至功率电感的负极，所述输出电容的负极连接至第二MOS管的源极，所述负载与输出电容并联；其特征在于，所述H桥逆变器自适应控制方法，包括以下步骤：1)获得参考电流值i_ref，其计算公式是：其中，Z为负载电阻值；C为输出电容值；逆变器工作在并网状态时，u_ref为电网侧电压值；逆变器工作在离网状态时，u_ref为根据具体工程需要决定的理想输出电压值；2)获得参考电流绝对值|i_ref|、功率电感电流绝对值|i|与参考电压绝对值|u_ref|，其计算公式是：其中，i为功率电感电流值；3)将参考电流绝对值|i_ref|与功率电感电流绝对值|i|相减得到差值E＝(|i_ref|‑|i|)；判断差值E若大于则取差值E为判断差值E若小于1，则取差值E为1；4)计算步骤3)得到的差值E的对数值lnE；5)使用步骤4)得到的对数值lnE计算反馈增益k，其公式是：其中，L为功率电感值；V_in为直流电源电压值；T为数字控制模块的控制周期；6)根据电流反馈控制律得到控制信号d，其公式是：7)根据控制信号d与参考电流值i_ref调制开关信号，其过程是：若参考电流值i_ref为正，则向MOS管驱动模块输出第二MOS管关断信号、第三MOS管关断信号与第四MOS管开通信号，并在前时间内输出第一MOS管关断信号，在之后的dT时间输出第一MOS管开通信号，在最后时间输出第一MOS管关断信号；若参考电流值i_ref为负，则向MOS管驱动模块输出第一MOS管关断信号、第四MOS管关断信号与第三MOS管开通信号，并在前时间内输出第二MOS管关断信号，在之后的dT时间输出第二MOS管开通信号，在最后时间输出第二MOS管关断信号。