一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统：包括调制电路，所述调制电路的一侧电性连接有电源V

【技术实现步骤摘要】
一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统


[0001]本专利技术属于单向逆变器控制
，具体涉及一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统。

技术介绍

[0002]离网型逆变器是直接给交流负载供电的，所以负载的性质也会对逆变器的运行产生很大的影响。面对性质多变的负载，离网微型逆变器就需要具有良好的负载适应性，合理应对各种负载情况，并且能保证自己正常高效地工作。一个好的微型逆变器应该具有稳定性好、可靠性高、功率密度高、低成本、输出波形质量好的优点。
[0003]逆变器广泛使用模拟控制电路或模拟+数字混合控制电路，主要的模拟控制策略有电压单环控制、峰谷值电流控制、电流平均值控制等。由于采用硬件控制，使得电路结构较为复杂，控制可靠性低，延时高。硬件控制电路的存在加大了控制板的体积。另外，模拟控制的控制方法单一，用模拟电路实现的控制手段主要以PI控制为主，精度更高的控制手段无法实现。加上硬件电路会有使用时间长带来的老化和温漂的问题，导致控制性能降低，长时间后电路将无法正常工作。可见模拟控制方法无法达到期望的性能水平。随着控制芯片技术的发展，模拟控制方法逐渐被数字控制方法取代。以下列举一些典型的数字控制方法及其最新进展：无差拍控制、状态反馈控制、重复控制、模糊控制、PID控制。
[0004]常用的逆变器控制策略有单极性、双极性。
[0005]单极性调制具有更低的频率特性，且只有一组桥臂工作在高频状态，所以开关损耗更小，但是在负载电压过零处频率会过零。CCM模式频率具有自适应性，开关频率与负载电流无关，但导通损耗大。
[0006]双极性BCM调制存在很高的频率尖峰且整体频率很高，开关损耗大，不是理想的控制方式；双极性CCM调制频率较高，具有频率自适应的优点；单极性CCM调制频率低，且频率自适应，但是低频谐波出现的时间长，对波形质量影响大；单极性BCM调制频率低，无法滤除的低频部分比重小，且损耗低，是理想的调制方式，为此我们提出一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统，包括调制电路，所述调制电路的一侧电性连接有电源V
A
，所述调制电路中包括有四个IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件，四个所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件之间电性连接有负载电阻Z，四个所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件上分别并连接有续流滤波电路，所述负载电阻Z上电性连接有LC滤波器。
[0009]优选的，四个所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件中包括有电性连接的
IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1、IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q2、IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q3、IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q4。
[0010]优选的，所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1的漏极与所述电源V
A
的正极电性连接，所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q2的漏极与所述电源V
A
的正极电性连接。
[0011]优选的，所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1的源极与所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q4的漏极电性连接，所述所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q4的源极与所述电源V
A
的负极电性连接。
[0012]优选的，所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q2的源极与所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q3的漏极电性连接，所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q3的源极于所述电源V
A
的负极电性连接。
[0013]优选的，串联连接的所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1与所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q4和串联连接的所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q2与所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q3之间电性连接所述负载电阻Z的两端，所述串联连接的所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1与所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q4和所述负载电阻Z的正极电性连接，所述串联连接的所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q2与所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q3和所述负载电阻Z的负极电性连接。
[0014]优选的，所述LC滤波器包括有电感L和电容C5，所述电感L电性连接在所述负载电阻Z的正极上，所述电容C5与所述负载电阻Z并联连接，两端分别电性连接在所述负载电阻Z的正负极上，所述电容C5的一端电性连接在所述负载电阻Z和所述电感L之间。
[0015]优选的，所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1上并联连接有并联的二极管D1和电容C1组成的续流滤波电路，所述二极管D1和所述电容C1并联连接在所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1的漏极和源极上，所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q4上并联连接有并联的二极管D4和电容C4组成的续流滤波电路，所述二极管D4和所述电容C4并联连接在所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q4的漏极和源极上。
[0016]优选的，所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q2上并联连接有并联的二极管D2和电容C2组成的续流滤波电路，所述二极管D2和所述电容C2并联连接在所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q2的漏极和源极上，所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q3上并联连接有并联的二极管D3和电容C3组成的续流滤波电路，所述二极管D3和所述电容C3并联连接在所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q3的漏极和源极上。
[0017]优选的，本专利技术的方法步骤如下：
[0018]S1、检测电压过零点，循环检测逆变电感过流标志位，若过流切换成保护模式，若不过流则正常运行；
[0019]S2、检测容性负载阻抗角，若负载的阻抗角超过30
°
，则采用单极性CCM模式作为主要控制，在容性30
°
至感性30
°
之间，切换成单双极性混合BCM控制方式；
[0020]S3、在频率过零点和频率畸变点用双极性控制过渡，把频率限制在合理范围，同时保持单极性BCM调制的优点，以提升单极性BCM模式的负载适应性。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0022]本专利技术提出了一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统，该系统在保证滞环控制实现软开关的基础上，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统，包括调制电路，其特征在于：所述调制电路的一侧电性连接有电源V
A
，所述调制电路中包括有四个IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件，四个所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件之间电性连接有负载电阻Z，四个所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件上分别并连接有续流滤波电路，所述负载电阻Z上电性连接有LC滤波器。2.根据权利要求1所述的一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统，其特征在于：四个所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件中包括有电性连接的IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1、IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q2、IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q3、IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q4。3.根据权利要求1所述的一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统，其特征在于：所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1的漏极与所述电源V
A
的正极电性连接，所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q2的漏极与所述电源V
A
的正极电性连接。4.根据权利要求1所述的一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统，其特征在于：所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1的源极与所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q4的漏极电性连接，所述所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q4的源极与所述电源V
A
的负极电性连接。5.根据权利要求1所述的一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统，其特征在于：所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q2的源极与所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q3的漏极电性连接，所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q3的源极于所述电源V
A
的负极电性连接。6.根据权利要求1所述的一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统，其特征在于：串联连接的所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1与所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q4和串联连接的所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q2与所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q3之间电性连接所述负载电阻Z的两端，所述串联连接的所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗业城，马允添，
申请(专利权)人：三一智慧广州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：