单电流传感器双降压桥式逆变器控制方法技术

本发明专利技术公布了一种单电流传感器双降压桥式逆变器控制方法，属逆变器控制方法。本发明专利技术采用单电流传感器采集逆变器电感电流，输出电压外环接收逆变器输出电压反馈信号和输出电压给定信号，输出给定电感电流。电感电流内环接收所述给定电感电流和电感电流反馈信号，输出逻辑控制信号。功率开关管驱动逻辑电路接收所述逻辑控制信号、电感电流反馈信号和输出电压反馈信号，输出各个功率开关管的高低电平驱动信号。本发明专利技术只需１个电流传感器，减小了成本；同时采用所述控制方法可减小滤波器的体积和重量，提高逆变器的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种逆变器的控制方法，尤其涉及一种单电流传感器双降压桥 式逆变器控制方法。
技术介绍
随着化石能源的不断紧缺和环境污染的不断加剧，基于新能源和可再生能 源的分布式发电系统已成为现在研究的热点，逆变器是其中的一个重要组成部 分。可靠性是衡量逆变器性能的一个重要指标。双降压式半桥逆变器，由于不 存在传统桥式逆变器的桥臂功率管直通问题，提高了系统的可靠性。但其存在 输入直流电压利用率低的缺点，即桥臂输出最高电压只有输入直流电压的一 半。而双降压桥式逆变器解决了双降压式半桥逆变器输入直流母线电压利用率 低的问题。但若采用传统双降压式半桥逆变器的控制方法，需要两个电流传感器，与传统桥式逆变器相比，增加了成本；整个工频周期采用双极性调制增加 了滤波器的体积和重量；所有功率开关管半个工频周期高频开关，开关损耗较 高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷提出一种单电流传感器 双降压桥式逆变器控制方法。本专利技术，所述双降压桥式逆变器 由四个桥臂电路即第一桥臂电路至第四桥臂电路、电源、第一滤波电感至第四 滤波电感、滤波电容、负载组成，其中第一桥臂电路由第一功率开关管和第一 续流二极管组成，第二桥臂电路由第二功率开关管和第二续流二极管组成，第 三桥臂电路由第三功率幵关管和第三续流二极管组成，第四桥臂电路由第四功 率开关管和第四续流二极管组成；电源的正极分别与第一功率开关管的漏极、 第二续流二极管的阴极、第三功率开关管的漏极、第四续流二极管的阴极连接，第一功率开关管的源极与第一续流二极管的阴极连接构成第一桥臂电路的中 间端，第二续流二极管的阳极与第二功率开关管的漏极连接构成第二桥臂电路 的中间端，第三功率开关管的源极与第三续流二极管的阴极构成第三桥臂电路 的中间端，第四续流二极管的阳极与第四功率开关管的漏极连接构成第四桥臂 电路的中间端，第一续流二极管的阳极、第二功率开关管的源极、第三续流二 极管的阳极和第四功率开关管的源极分别与电源的负极连接；第一桥臂电路的 中间端接第一滤波电感的输入端，第一滤波电感的输出端分别与第二滤波电感 的输出端、滤波电容的输入端、负载的输入端连接，第二滤波电感的输入端与 第二桥臂电路的中间端连接，滤波电容的输出端分别与负载的输出端、第三滤 波电感的输入端、第四滤波电感的输入端连接接地，第三滤波电感的输出端与 第三桥臂电路的中间端连接，第四滤波电感的输出端与第四桥臂电路的中间端 连接；采用电流传感器采样流过第一滤波电感的电流与流过第二滤波电感的电 流之和输出电感电流反馈信号；采用电压采样电路采样所述逆变器输出电压反 馈信号；将所述电压反馈信号与给定输出电压相减后通过电压调节器输出给定 电感电流；当给定电感电流大于0，电压反馈信号大于0，则将电压反馈信号通过第 二比较器输出第二控制信号，所述第二控制信号为高电平，将给定电感电流与 电感电流反馈信号相减后通过电感电流调节器输出高频调制信号，将高频调制 信号经过第三反相器得到触发信号，将给定电感电流通过第一比较器输出第一 控制信号，所述第一控制信号为高电平；将所述高频调制信号、第二控制信号 通过第一或门后与第一控制信号依次经过第一与门、第一驱动电路得到第一功 率开关管的高电平驱动信号，第一功率开关管导通；将所述第一控制信号通过 第一反相器后与所述触发信号依次经过第二与门、第二驱动电路得到第二功率 开关管的低电平驱动信号，第二功率开关管关断；将所述第二控制信号通过第 二反相器后与所述触发信号经过第二或门得到一路指令信号，将所述第一控制 信号通过第一反相器后得到一路低电平指令信号，将两路指令信号依次经过第 三与门、第三驱动电路得到第三功率开关管的低电平驱动信号，第三功率开关 管关断；将所述高频调制信号、第一控制信号依次经过第四与门、第四驱动电 路得到第四功率开关管的高低电平驱动信号，第四功率开关管为斩波管高频调 制；当给定电感电流大于0，电压反馈信号小于0，则将电压反馈信号通过第二比较器输出第二控制信号，所述第二控制信号为低电平，将给定电感电流与 电感电流反馈信号相减后通过电感电流调节器输出高频调制信号，将高频调制 信号经过第三反相器得到触发信号，将给定电感电流通过第一比较器输出第一控制信号，所述第一控制信号为高电平；将所述高频调制信号、第二控制信号 通过第一或门后与第一控制信号依次经过第一与门、第一驱动电路得到第一功 率开关管的高低电平驱动信号，第一功率开关管为斩波管高频调制；将所述第 一控制信号通过第一反相器后与所述触发信号依次经过第二与门、第二驱动电 路得到第二功率开关管的低电平驱动信号，第二功率开关管关断；将所述第二 控制信号通过第二反相器后与所述触发信号经过第二或门得到第三驱动电路 的一路高电平指令信号，将所述第一控制信号通过第一反相器后得到第三驱动 电路的一路低电平指令信号，将高低电平指令信号依次经过第三与门、第三驱 动电路得到第三功率开关管的低电平驱动信号，第三功率开关管关断；将所述 高频调制信号、第一控制信号依次经过第四与门、第四驱动电路得到第四功率 开关管的高低电平驱动信号，第四功率开关管为斩波管高频调制；当给定电感电流小于0，电压反馈信号小于0，则将电压反馈信号通过第 二比较器输出第二控制信号，所述第二控制信号为低电平，将给定电感电流与 电感电流反馈信号相减后通过电感电流调节器输出高频调制信号，将高频调制 信号经过第三反相器得到触发信号，将电感电流通过第一比较器输出第一控制 信号，所述第一控制信号为低电平；将所述高频调制信号、第二控制信号通过 第一或门后与第一控制信号依次经过第一与门、第一驱动电路得到第一功率开 关管的低电平驱动信号，第一功率开关管关断；将所述第一控制信号通过第一 反相器后与所述触发信号依次经过第二与门、第二驱动电路得到第二功率开关 管的高低电平驱动信号，第二功率开关管为斩波管高频调制；将所述第二控制 信号通过第二反相器后与所述触发信号经过第二或门得到第三驱动电路的一 路高电平指令信号，将所述第一控制信号通过第一反相器后得到第三驱动电路 的另一路高电平指令信号，将两路高电平指令信号依次经过第三与门、第三驱 动电路得到第三功率开关管的高电平驱动信号，第三功率开关管导通；将所述 高频调制信号、第一控制信号依次经过第四与门、第四驱动电路得到第四功率 开关管的低电平驱动信号，第四功率开关管关断；当给定电感电流小于0，电压反馈信号大于0，则将电压反馈信号通过第 二比较器输出第二控制信号，所述第二控制信号为高电平，将给定电感电流与 电感电流反馈信号相减后通过电感电流调节器输出高频调制信号，将高频调制信号经过第三反相器得到触发信号，将电感电流通过第一 比较器输出第一控制信号，所述第一控制信号为低电平；将所述高频调制信号、第二控制信号通过 第一或门后与第一控制信号依次经过第一与门、第一驱动电路得到第一功率开 关管的低电平驱动信号，第一功率开关管关断；将所述第一控制信号通过第一 反相器后与所述触发信号依次经过第二与门、第二驱动电路得到第二功率开关 管的高低电平驱动信号，第二功率开关管为斩波管高频调制；将所述第二控制 信号通过第二反相器后与所述触发信号经过第二或门得到第三驱动电路的一 路指令信号，将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单电流传感器双降压桥式逆变器控制方法，所述双降压桥式逆变器由四个桥臂电路即第一桥臂电路（１）至第四桥臂电路（４）、电源（Ｕ↓［ｉｎ］）、第一滤波电感（Ｌ↓［１］）至第四滤波电感（Ｌ↓［４］）、滤波电容（Ｃ↓［ｆ］）、负载（Ｒ↓［Ｌ］）组成，其中第一桥臂电路（１）由第一功率开关管（Ｓ↓［１］）和第一续流二极管（Ｄ↓［１］）组成，第二桥臂电路（２）由第二功率开关管（Ｓ↓［２］）和第二续流二极管（Ｄ↓［２］）组成，第三桥臂电路（３）由第三功率开关管（Ｓ↓［３］）和第三续流二极管（Ｄ↓［３］）组成，第四桥臂电路（４）由第四功率开关管（Ｓ↓［４］）和第四续流二极管（Ｄ↓［４］）组成；电源（Ｕ↓［ｉｎ］）的正极分别与第一功率开关管（Ｓ↓［１］）的漏极、第二续流二极管（Ｄ↓［２］）的阴极、第三功率开关管（Ｓ↓［３］）的漏极、第四续流二极管（Ｄ↓［４］）的阴极连接，第一功率开关管（Ｓ↓［１］）的源极与第一续流二极管（Ｄ↓［１］）的阴极连接构成第一桥臂电路（１）的中间端（Ａ），第二续流二极管（Ｄ↓［２］）的阳极与第二功率开关管（Ｓ↓［２］）的漏极连接构成第二桥臂电路（２）的中间端（Ｂ），第三功率开关管（Ｓ↓［３］）的源极与第三续流二极管（Ｄ↓［３］）的阴极构成第三桥臂电路（３）的中间端（Ｃ），第四续流二极管（Ｄ↓［４］）的阳极与第四功率开关管（Ｓ↓［４］）的漏极连接构成第四桥臂电路（４）的中间端（Ｄ），第一续流二极管（Ｄ↓［１］）的阳极、第二功率开关管（Ｓ↓［２］）的源极、第三续流二极管（Ｄ↓［３］）的阳极和第四功率开关管（Ｓ↓［４］）的源极分别与电源（Ｕ↓［ｉｎ］）的负极连接；第一桥臂电路（１）的中间端（Ａ）接第一滤波电感（Ｌ↓［１］）的输入端，第一滤波电感（Ｌ↓［１］）的输出端分别与第二滤波电感（Ｌ↓［２］）的输出端、滤波电容（Ｃ↓［ｆ］）的输入端、负载（Ｒ↓［Ｌ］）的输入端连接，第二滤波电感（Ｌ↓［２］）的输入端与第二桥臂电路（２）的中间端（Ｂ）连接，滤波电容（Ｃ↓［ｆ］）的输出端分别与负载（Ｒ↓［Ｌ］）的输出端、第三滤波电感（Ｌ↓［３］）的输入端、第四滤波电感（Ｌ↓［４］）的输入端连接接地，第三滤波电感（Ｌ↓［３］）的输出端与第三桥臂电路（３）的中间端（Ｃ）连接，第四滤波电感（Ｌ↓［４］）的输出端与第四桥臂电路（４）的中间端（Ｄ）连接；　其特征在于：采用电流传感器采样流过第一滤波电感（Ｌ↓［１］）的电流（ｉ↓［Ｌ１］...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚志垒，王勤，肖岚，严仰光，徐璜，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]