PWM拓扑控制方法及装置、供电系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种PWM拓扑控制方法及装置、供电系统，该方法应用于供电电路中的PWM拓扑，供电电路还包括与PWM拓扑输出端连接的LC滤波电路；PWM拓扑控制方法包括：获取LC滤波电路对应的电容电压、电感电流、输出负载电流；基于电容电压、预设的电压参考值、以及电压参考值的微分、输出负载电流确定电流参考值，并根据电流参考值、电感电流、电流参考值的微分、电容电压确定LC滤波电路的输入电压；根据LC滤波电路的输入电压确定PWM拓扑的脉宽调制量，并基于脉宽调制量对PWM拓扑进行控制。本发明专利技术拥有良好的电压跟踪性能和抗干扰能力。有良好的电压跟踪性能和抗干扰能力。有良好的电压跟踪性能和抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
PWM拓扑控制方法及装置、供电系统


[0001]本专利技术属于PWM控制电路
，更具体地说，是涉及一种PWM拓扑控制方法及装置、供电系统。

技术介绍

[0002]PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)拓扑是供电电路中的常见拓扑，为了保证PWM拓扑所在电路的稳定性，需要对PWM拓扑进行控制，其控制需求为良好的电压跟踪性能和抗干扰能力。
[0003]现有技术中，通常基于PI(比例积分)控制实现PWM拓扑的控制。如图6所示，传统PI控制器由电压、电流双闭环控制所组成。电压参考值与电容电压的误差值通过PI控制器加上输出负载电流前馈作为电流参考值组成电压外环；然后，电流参考值与电感电流的误差值通过PI控制器加上电容电压前馈形成拓扑输出控制量进行调制输出，从而控制拓扑输出交流电压。然而，在实际应用中，由于传统的PI控制器在交流控制中较难实现给定与反馈的无静差控制。因此，无论是在输出波形质量还是输出动态指标上都较难达到理想指标。在工程上，通常需要另外补充其它控制环路，例如重复控制器，来提高输出参数指标，这就提高了控制成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种PWM拓扑控制方法及装置、供电系统，以在无需附加控制环路的基础上提升PWM拓扑控制的电压跟踪性能和抗干扰能力。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是提供了一种PWM拓扑控制方法，所述PWM拓扑控制方法应用于供电电路中的PWM拓扑，所述供电电路还包括与所述PWM拓扑输出端连接的LC滤波电路；所述PWM拓扑控制方法包括：
[0006]获取所述LC滤波电路对应的电容电压、电感电流、输出负载电流；
[0007]基于所述电容电压、预设的电压参考值、以及所述电压参考值的微分、所述输出负载电流确定电流参考值，并根据所述电流参考值、所述电感电流、所述电流参考值的微分、所述电容电压确定所述LC滤波电路的输入电压；
[0008]根据所述LC滤波电路的输入电压确定所述PWM拓扑的脉宽调制量，并基于所述脉宽调制量对所述PWM拓扑进行控制。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述基于所述电容电压、预设的电压参考值、以及所述电压参考值的微分、所述输出负载电流确定电流参考值，包括：
[0010]基于所述电容电压以及预设的电压参考值确定电压误差值，并将所述电压误差值输入至预设的电压环控制器中，得到第一参考值；
[0011]根据所述电压参考值的微分确定电容电流补偿值；
[0012]将所述输出负载电流作为前馈值，基于所述第一参考值、所述电容电流补偿值、以及所述前馈值确定电流参考值。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述基于所述第一参考值、所述电容电流补偿值、以及所述前馈值确定电流参考值，包括：
[0014]将所述第一参考值、所述电容电流补偿值、所述前馈值之和作为电流参考值。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述根据所述电流参考值、所述电感电流、所述电流参考值的微分、所述电容电压确定所述LC滤波电路的输入电压，包括：
[0016]基于所述电流参考值以及所述电感电流确定电流误差值，并将所述电流误差值输入至预设的电流环控制器中，得到第二参考值；
[0017]根据所述电流参考值的微分确定电感电压补偿值；
[0018]基于所述第二参考值、所述电感电压补偿值、所述电容电压确定所述LC滤波电路的输入电压。
[0019]在一种可能的实现方式中，在基于所述第二参考值以及所述电感电压补偿值、所述电容电压确定所述LC滤波电路的输入电压之前，所述PWM拓扑控制方法还包括：
[0020]基于所述电容电压以及预设的电压参考值确定电压误差值，并根据所述电压误差值确定谐波补偿值；
[0021]相应的，所述基于所述第二参考值、所述电感电压补偿值、所述电容电压确定所述LC滤波电路的输入电压，包括：
[0022]根据所述谐波补偿值、所述第二参考值、所述电感电压补偿值、所述电容电压确定所述LC滤波电路的输入电压。
[0023]在一种可能的实现方式中，所述根据所述谐波补偿值、所述第二参考值以、所述电感电压补偿值、所述电容电压确定所述LC滤波电路的输入电压，包括：
[0024]获取所述LC滤波电路对应的电感等效串联电阻，并根据所述电容电压、所述电感电流、所述电感等效串联电阻确定前馈电压；
[0025]将所述谐波补偿值、所述第二参考值、所述电感电压补偿值、所述前馈电压之和作为所述LC滤波电路的输入电压。
[0026]在一种可能的实现方式中，所述根据所述LC滤波电路的输入电压确定所述PWM拓扑的脉宽调制量，包括：
[0027]获取所述供电电路的直流母线电压；
[0028]基于所述LC滤波电路的输入电压以及所述直流母线电压确定所述PWM拓扑的脉宽调制量。
[0029]在一种可能的实现方式中，基于所述脉宽调制量对所述PWM拓扑进行控制，包括：
[0030]基于所述脉宽调制量生成PWM波，并将所述PWM波输出至所述PWM拓扑。
[0031]本专利技术的另一方面，还提供了一种PWM拓扑控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上所述的PWM拓扑控制方法的步骤。
[0032]本专利技术的再一方面，还提供了一种供电系统，包括：
[0033]以上所描述的供电电路以及以上所描述的PWM拓扑控制装置，所述PWM拓扑控制装置与所述供电电路中的PWM拓扑连接。
[0034]本专利技术提供的PWM拓扑控制方法及装置、供电系统的有益效果在于：
[0035]区别于现有技术中直接基于PI控制实现PWM拓扑控制的方案，本专利技术还计算了电
压参考值的微分和电流参考值的微分，将电压参考值的微分和电流参考值的微分引入到了LC滤波电路输入电压的计算中，进而可通过电压参考值的微分实现电容电流的补偿、通过电流参考值的微分实现电感电压的补偿，从而降低电容电流、电感电压对电压跟踪性能的影响，提高了PWM拓扑控制的电压跟踪速度。在此基础上，供电电路突加负载时，本专利技术可实现电压的快速回稳，进而提高了整个供电电路的抗干扰性能。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1为本专利技术一实施例提供的PWM拓扑控制方法的流程示意图；
[0038]图2为本专利技术一实施例提供的供电电路的结构示意图；
[0039]图3为本专利技术一实施例提供的PWM拓扑控制装置的结构示意图；
[0040]图4为本专利技术一实施例提供的供电系统的结构示意图；
[0041]图5为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PWM拓扑控制方法，其特征在于，所述PWM拓扑控制方法应用于供电电路中的PWM拓扑，所述供电电路还包括与所述PWM拓扑输出端连接的LC滤波电路；所述PWM拓扑控制方法包括：获取所述LC滤波电路对应的电容电压、电感电流、输出负载电流；基于所述电容电压、预设的电压参考值、以及所述电压参考值的微分、所述输出负载电流确定电流参考值，并根据所述电流参考值、所述电感电流、所述电流参考值的微分、所述电容电压确定所述LC滤波电路的输入电压；根据所述LC滤波电路的输入电压确定所述PWM拓扑的脉宽调制量，并基于所述脉宽调制量对所述PWM拓扑进行控制。2.如权利要求1所述的PWM拓扑控制方法，其特征在于，所述基于所述电容电压、预设的电压参考值、以及所述电压参考值的微分、所述输出负载电流确定电流参考值，包括：基于所述电容电压以及预设的电压参考值确定电压误差值，并将所述电压误差值输入至预设的电压环控制器中，得到第一参考值；根据所述电压参考值的微分确定电容电流补偿值；将所述输出负载电流作为前馈值，基于所述第一参考值、所述电容电流补偿值、以及所述前馈值确定电流参考值。3.如权利要求2所述的PWM拓扑控制方法，其特征在于，所述基于所述第一参考值、所述电容电流补偿值以及所述前馈值确定电流参考值，包括：将所述第一参考值、所述电容电流补偿值、所述前馈值之和作为电流参考值。4.如权利要求1所述的PWM拓扑控制方法，其特征在于，所述根据所述电流参考值、所述电感电流、所述电流参考值的微分、所述电容电压确定所述LC滤波电路的输入电压，包括：基于所述电流参考值以及所述电感电流确定电流误差值，并将所述电流误差值输入至预设的电流环控制器中，得到第二参考值；根据所述电流参考值的微分确定电感电压补偿值；基于所述第二参考值、所述电感电压补偿值、所述电容电压确定所述LC滤波电路的输入电压。5.如权利要求4所述的PWM拓扑控制方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：易龙强，
申请(专利权)人：科华数据股份有限公司，
类型：发明
国别省市：