一种用于降低THD的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于降低THD的控制方法和系统，该方法包括：获取功率变换器的开关管一开关周期内的第一导通时间区间的第一平均电感电流和该开关周期内的剩余时间区间的第二平均电感电流；判断第一平均电感电流是否大于第二平均电感电流；若是，则增加第二导通时间区间的长度，其中，第二导通时间区间和第一导通时间区间连续；若否，则减少第二导通时间区间的长度。通过比较开关管恒定导通时间区间的第一平均电感电流和剩余时间区间的第二平均电感电流，来适应性地增减开关管的补偿导通时间，使得该恒定导通时间区间和剩余时间区间内的平均电感电流值保持一致，使得整个开关周期内的电流平均值为跟随AC输入的函数，从而得到理想的THD。

A control method and system for reducing THD

The invention discloses a control method and system for reducing THD, which includes: acquiring the first average inductance current of the first turn-on time interval and the second average inductance current of the remaining time interval in the switching period of the power converter switching tube, and judging whether the first average inductance current is or not. Greater than the second average inductance current; if so, increase the length of the second conduction time interval, where the second conduction time interval and the first conduction time interval are continuous; if not, reduce the length of the second conduction time interval. By comparing the first average inductance current and the second average inductance current in the constant turn-on time interval of the switching tube with the second average inductance current in the remaining time interval, the compensation turn-on time of the switching tube can be increased and decreased adaptively, so that the average inductance current value in the constant turn-on time interval and the remaining time interval can be kept consistent, and the whole switching period can be made The average current value is a function that follows the AC input, thus obtaining the ideal THD.

【技术实现步骤摘要】
一种用于降低THD的控制方法及系统
本专利技术涉及电力电子领域，特别是涉及一种用于降低THD的控制方法及系统。
技术介绍
近年来，随着电力电子技术的发展，其对THD(谐波失真)的要求越来越高。THD对电力设备具有很大的影响。为了降低THD，目前通常采用纯粹的Constantontime控制方式。Constantontime控制方式即在一个工频周期内的ontime(导通时间)是固定的，但是这种方式下，为了减少MOS开关损耗，防止开关频率太低，会使MOS开关谷底开通，并限制频率。这样，CCB电容放电不完全，ILON在ton期间(导通期间)是正弦波形，但是ILOFF在toff期间的波形却是畸变的，因此得到的波形也不是关于AC输入的同频正弦，难以得到理想的THD。如图1至图3所示，图1为MOS开关的控制电路图，图2为Constantontime控制原理示意图，图3为相应的波形图。可以得出在Ton期间的电流平均值：在Toff期间如果没有后面那段震荡，电流平均值也等于但是因为后续震荡，会导致平均值比这个小；所以ton加toff的电流不是关于VAC(t)的函数。因此，如何得到理想的THD，以减少其对电力设备的影响，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于降低THD的控制方法及系统，可以得到理想的THD，以减少其对电力设备的影响。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于降低THD的控制方法，包括：获取功率变换器的开关管一开关周期内的第一导通时间区间的第一平均电感电流和该开关周期内的剩余时间区间的第二平均电感电流；判断所述第一平均电感电流是否大于所述第二平均电感电流；若是，则增加第二导通时间区间的长度，其中，所述第二导通时间区间和所述第一导通时间区间连续；若否，则减少所述第二导通时间区间的长度。优选地，所述获取功率变换器的开关管一开关周期内的第一导通时间区间的第一平均电感电流和该开关周期内的剩余时间区间的第二平均电感电流，包括：采样所述第一导通时间区间的第一电感电流、所述第二导通时间区间的第二电感电流和该开关周期内的关断时间区间的第三电感电流；根据所述第一电感电流，计算所述第一导通时间区间的电流平均值，该电流平均值为所述第一平均电感电流；根据所述第二电感电流和所述第三电感电流，计算所述第二导通时间区间和所述关断时间区间的电流平均值，该电流平均值为所述第二平均电感电流。一种用于降低THD的控制系统，包括：采样模块，用于获取功率变换器的开关管一开关周期内的第一导通时间区间的第一平均电感电流和该开关周期内的剩余时间区间的第二平均电感电流；调节模块，用于判断所述第一平均电感电流是否大于所述第二平均电感电流，并在判定所述第一平均电感电流大于所述第二平均电感电流时增加第二导通时间区间的长度，在判定所述第一平均电感电流小于所述第二平均电感电流时减少所述第二导通时间区间的长度，其中，所述第二导通时间区间和所述第一导通时间区间连续。优选地，所述调节模块包括：恒时控制电路和导通补偿控制电路，所述恒时控制电路用于控制所述功率变换器的开关管在一开关周期内的第一导通时间区间的恒时导通；所述导通补偿控制电路用于根据所述采样模块获取的所述第一平均电感电流和所述第二平均电感电流，适应性地调节所述第二导通时间区间的长度。优选地，所述恒时控制电路包括：第一放大器、第一电容器、第一恒流源、第二电容器、第一比较器和第一开关；其中，所述第一放大器的同相输入端和所述整流电路的电感的末端连接，所述第一放大器的反相输入端和参考电压源连接，所述第一电容器的第一端和所述第一放大器的输出端连接，所述第一电容器的第二端接地，所述第一放大器的输出端和所述第一比较器的同相输入端连接，所述第一恒流源和所述第二电容器以及所述第一开关并联，且所述第一恒流源的输出端和所述第一比较器的反相输入端连接，所述第一比较器的输出端和所述导通补偿控制电路连接。优选地，所述导通补偿控制电路包括：第二放大器、第三电容器、第二比较器、第二恒流源、第四电容器、第二开关；其中，所述第二放大器的同相输入端和所述采样模块的第一平均电感电流输出端连接，所述第二放大器的反相输入端和所述采样模块的第二平均电感电流输出端连接，所述第二放大器的输出端分别和所述第三电容器的第一端、所述第二比较器的反相输入端连接，所述第三电容器的第二端接地，所述第二开关的第一端和所述第一比较器的输出端连接，所述第二开关和所述第二恒流源、所述第四电容器并联，所述第二开关和所述第二比较器的同相输入端连接，所述第二比较器的输出端和SR触发器的输入端连接。优选地，所述采样模块包括：第一采样电路，用于采样所述开关周期内所述第一导通时间区间的第一电感电流；第二采样电路，用于采样所述开关周期内所述第二导通时间区间的第二电感电流；第三采样电路，用于采样所述开关周期内的关断时间区间的第三电感电流。优选地，所述恒时控制电路包括：第一放大器、第一电容器、第一恒流源、第二电容器、第一比较器和第一开关；其中，所述第一放大器的同相输入端和所述整流电路的电感的末端连接，所述第一放大器的反相输入端和参考电压源连接，所述第一电容器的第一端和所述第一放大器的输出端连接，所述第一电容器的第二端接地，所述第一放大器的输出端和所述第一比较器的反相输入端连接，所述第一恒流源和所述第二电容器以及所述第一开关并联，且所述第一恒流源的输出端和所述第一比较器的同相输入端连接，所述第一比较器的输出端和所述导通补偿控制电路连接。优选地，所述导通补偿控制电路包括：第二放大器、第三电容器、第二比较器、第二恒流源、第四电容器、第二开关；其中，所述第二放大器的同相输入端和所述采样模块的第二平均电感电流输出端连接，所述第二放大器的反相输入端和所述采样模块的第一平均电感电流输出端连接，所述第二放大器的输出端分别和所述第三电容器的第一端、所述第二比较器的反相输入端连接，所述第三电容器的第二端接地，所述第二开关的第一端和所述第一比较器的输出端连接，所述第二开关和所述第二恒流源、所述第四电容器并联，所述第二开关和所述第二比较器的同相输入端连接，所述第二比较器的输出端和SR触发器的输入端连接。优选地，所述采样模块包括：第四采样电路，用于采样所述开关周期内所述第一导通时间区间对应的第一平均电感电流；第五采样电路，用于采样所述开关周期内的第二导通时间区间和关断时间区间对应的第二平均电感电流。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本专利技术实施例所提供的一种用于降低THD的控制方法，包括：获取功率变换器的开关管一开关周期内的第一导通时间区间的第一平均电感电流和该开关周期内的剩余时间区间的第二平均电感电流；判断第一平均电感电流是否大于第二平均电感电流；若是，则增加第二导通时间区间的长度，其中，第二导通时间区间和第一导通时间区间连续；若否，则减少第二导通时间区间的长度。在本技术方案中，通过比较开关管恒定导通时间区间的第一平均电感电流和剩余时间区间的第二平均电感电流，来适应性地增减开关管的补偿导通时间，从而使得该恒定导通时间区间和剩余时间区间内的平均电感电流值保持一致，使得整个开关周期内的电流平均值为跟随AC输入的函数，从而得到理想的THD。附图说明为了更清楚地说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于降低THD的控制方法，其特征在于，包括：获取功率变换器的开关管一开关周期内的第一导通时间区间的第一平均电感电流和该开关周期内的剩余时间区间的第二平均电感电流；判断所述第一平均电感电流是否大于所述第二平均电感电流；若是，则增加第二导通时间区间的长度，其中，所述第二导通时间区间和所述第一导通时间区间连续；若否，则减少所述第二导通时间区间的长度。

【技术特征摘要】
1.一种用于降低THD的控制方法，其特征在于，包括：获取功率变换器的开关管一开关周期内的第一导通时间区间的第一平均电感电流和该开关周期内的剩余时间区间的第二平均电感电流；判断所述第一平均电感电流是否大于所述第二平均电感电流；若是，则增加第二导通时间区间的长度，其中，所述第二导通时间区间和所述第一导通时间区间连续；若否，则减少所述第二导通时间区间的长度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取功率变换器的开关管一开关周期内的第一导通时间区间的第一平均电感电流和该开关周期内的剩余时间区间的第二平均电感电流，包括：采样所述第一导通时间区间的第一电感电流、所述第二导通时间区间的第二电感电流和该开关周期内的关断时间区间的第三电感电流；根据所述第一电感电流，计算所述第一导通时间区间的电流平均值，该电流平均值为所述第一平均电感电流；根据所述第二电感电流和所述第三电感电流，计算所述第二导通时间区间和所述关断时间区间的电流平均值，该电流平均值为所述第二平均电感电流。3.一种用于降低THD的控制系统，其特征在于，包括：采样模块，用于获取功率变换器的开关管一开关周期内的第一导通时间区间的第一平均电感电流和该开关周期内的剩余时间区间的第二平均电感电流；调节模块，用于判断所述第一平均电感电流是否大于所述第二平均电感电流，并在判定所述第一平均电感电流大于所述第二平均电感电流时增加第二导通时间区间的长度，在判定所述第一平均电感电流小于所述第二平均电感电流时减少所述第二导通时间区间的长度，其中，所述第二导通时间区间和所述第一导通时间区间连续。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述调节模块包括：恒时控制电路和导通补偿控制电路，所述恒时控制电路用于控制所述功率变换器的开关管在一开关周期内的第一导通时间区间的恒时导通；所述导通补偿控制电路用于根据所述采样模块获取的所述第一平均电感电流和所述第二平均电感电流，适应性地调节所述第二导通时间区间的长度。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述恒时控制电路包括：第一放大器、第一电容器、第一恒流源、第二电容器、第一比较器和第一开关；其中，所述第一放大器的同相输入端和所述整流电路的电感的末端连接，所述第一放大器的反相输入端和参考电压源连接，所述第一电容器的第一端和所述第一放大器的输出端连接，所述第一电容器的第二端接地，所述第一放大器的输出端和所述第一比较器的同相输入端连接，所述第一恒流源和所述第二电容器以及所述第一开关并联，且所述第一恒流源的输出端和所述第一比较器的反相输入端连接，所述第一比较器的输出端和所述导通补偿控制电路连接。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙奇，王建新，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33