一种基于电感电流临界连续控制策略逆变器轻载效率优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电感电流临界连续控制策略逆变器的轻载效率优化方法，属于电力电子变换器技术领域。电感电流临界连续控制策略实现了逆变器开关器件的软开通，变换器开关频率与输出功率和输入电压直接相关。在输入电压一定的情况下，变换器开关频率随着负载减少而提高，增加关断损耗，降低变换器轻载效率。为了提高轻载变换效率，本发明专利技术通过在轻载情况下降低输入电压的方法来降低开关频率减少开关损耗，从而提高轻载变换效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于电感电流临界连续控制策略逆变器轻载效率优化方法，属于电力电子变换器

技术介绍
并网逆变器在新能源发电和分布式发电等场合具有广泛的应用前景。提高逆变器开关频率是并网逆变器设计的一个重要趋势，高开关频率可以减小无源元件的体积，进而可以提高并网逆变器的功率密度。然而，提高开关频率不仅会增加开关损耗，还会带来较大的EMI干扰。软开关技术能在提高开关频率的同时，又能保证较高的效率和较低的EMI干扰。目前软开关技术主要包括无源软开关技术和有源软开关技术。然而，这些软开关技术都需要额外的器件和辅助电路来实现，这不仅增加了并网逆变器的体积和成本，还使得控制变得更为复杂。专利《逆变器的控制软开关技术》中给出了一种基于电感电流临界连续控制策略，此控制策略可以实现开关管的ZVS，附图1给出了一种主电路拓扑以及该控制策略下的电感电流(Lf)波形示意图。附图1(a)所示为应用的主电路拓扑，即全桥逆变电路，未增加任何额外的器件和辅助电路。附图1(b)所示为该控制策略下的电感电流(Lf)波形示意图，电感(Lf)电流处于临界连续(BCM)工作模式，其“负”电流IB为开关管实现ZVS提供了条件，如图2所示为各模态分析图，此控制方式实现开关管零电压开通的本质即为在开关管开通前，电感中所控的“负”电流先从开关管的寄生体二极管中流过，使得开关管开通时，其DS两端电压为零。其具体工作原理见文献[1～3]中，在此不在这做详细分析。该控制策略的实现方式为通过计算开关管的开通时间ton和关断时间toff来实现控制的，计算公式如式1、2所示(Lf为电感的感值)。 t o n = L f · i u p p e r - i l o w e r V i n - V o sin ( ω t ) - - - ( 1 ) ]]> t o f f = L f · i u p p e r - i l o w e r V o sin ( ω t ) - - - ( 2 ) ]]> T p e r i o d = L f · ( i u p p e r - i l o w e r ) · V i n ( V i n - V o sin ( ω t ) ) · V o s i n ( ω t ) - - - ( 3 ) ]]> f = ( V i n - V o s i n ( ω t ) ) &CenterD本文档来自技高网...

【技术保护点】
电感电流临界连续控制策略逆变器是指其逆变器输出电感电流为临界连续模式，以实现逆变器开关器件零电压开通，一种基于该逆变器软开关策略的轻载效率优化方法其特征在于：通过控制开关管的开通和关断，实现逆变器输出电流临界模式；在输出功率小于轻载功率设定值Plight，降低直流母线电压，导致开关频率降低，减少关断损耗和磁芯损耗，提轻载下逆变器工作效率。

【技术特征摘要】
1.电感电流临界连续控制策略逆变器是指其逆变器输出电感电流为临界连续模式，以实现逆变器开关器件零电压开通，一种基于该逆变器软开关策略的轻载效率优化方法其特征在于：通过控制开关管的开通和关断，实现逆变器输出电流临界模式；在输出功率小于轻载功率设定值Plight，降低直流母线电压，导致开关频率降低，减少关断损耗和磁芯损耗，提轻载下逆变器工作效率。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海兵，赵阳，于波，许亚坡，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32