一种SWISS整流器及其无源自抗扰控制方法技术

本公开提供一种SWISS整流器及其无源自抗扰控制方法，方法包括：基于三相交流源的三相线电压v

【技术实现步骤摘要】
一种SWISS整流器及其无源自抗扰控制方法


[0001]本公开涉及电力
，尤其涉及一种SWISS整流器及其无源自抗扰控制方法。

技术介绍

[0002]SWISS整流器是一种降压型整流器，具有短路保护功能，可以限制负载电流，实现恒压恒流输出，还可以降低直流母线电压，提供更宽范围的输出电压，后级设计可以选用小规格电容、低耐压值的开关管，从而降低整机系统的成本，所以得到广泛地应用。然而，现有的SWISS整流器控制方式抗干扰能力较差，使得其动态和静态响应能力均不理想，且控制过程复杂。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本公开的目的在于提出一种SWISS整流器及其无源自抗扰控制方法。
[0004]基于上述目的，本公开提供了一种SWISS整流器的无源自抗扰控制方法，所述SWISS整流器将三相交流源的交流电压转换为直流电压，并提供给负载；
[0005]其中，SWISS整流器包括连接至所述SWISS整流器的直流侧与所述负载之间的第一直流稳压电路和第二直流稳压电路；所述第一直流稳压电路包括连接至所述直流侧的第一端与所述负载之间的第一直流电感L1和连接至所述直流侧的第二端与所述负载之间的第二直流电感L2；
[0006]所述方法包括：
[0007]基于三相交流源的三相线电压v
ab
、v
bc
、v
ca
计算相电压最大值V
pmax
、相电压最小值V
pmin
和线电压峰值V
max
；
[0008]基于所述线电压峰值V
max
、负载的实际电压V
dc
、负载的参考电压V
dc*
和阻尼系数R
a1
，计算得到所述第一直流稳压电路和所述第二直流稳压电路的等效占空比D
e
；
[0009]基于所述相电压最大值V
pmax
、所述相电压最小值V
pmin
、预设参数K和所述等效占空比D
e
，计算得到所述第一直流稳压电路的第一占空比D1和所述第二直流稳压电路的第二占空比D2；
[0010]基于所述第一占空比D1和所述第二占空比D2控制所述第一直流稳压电路和所述第二直流稳压电路的导通或关断，以使得所述SWISS整流器的输出电压恒定。
[0011]另一方面，本公开提供了一种SWISS整流器，采用根据第一方面所述的方法进行控制。
[0012]从上面所述可以看出，本公开提供的SWISS整流器及其无源自抗扰控制方法，基于负载的实际电压和参考电压、SWISS整流器的直流侧直流稳压电路的实际电流，以及交流侧的线电压峰值，采用线性自抗扰控制与无源控制相结合的控制方式，对SWISS整流器的直流侧直流稳压电路进行控制，提高了SWISS整流器的抗干扰能力，提高了动态和静态响应的效果，且控制过程简单易实现。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本公开或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关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公开的实施例，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。
[0014]图1为根据本公开实施例的SWISS整流器的示意性主电路图。
[0015]图2为根据本公开实施例的自抗干扰控制器的示意图。
[0016]图3为根据本公开实施例的SWISS整流器的自抗扰控制方法的示意性原理图；
[0017]图4为根据本公开实施例的负载突变时的响应曲线示意图。
具体实施方式
[0018]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0019]需要说明的是，除非另外定义，本公开实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0020]SWISS整流器是一种降压型整流器，具有短路保护功能，可以限制负载电流，实现恒压恒流输出，还可以降低直流母线电压，提供更宽范围的输出电压，后级设计可以选用小规格电容、低耐压值的开关管，从而降低整机系统的成本。同时SWISS整流器仅有上下两个开关管和续流二极管做高频动作，可以带来极高的效率。然而，现有SWISS整流器多采用PI控制，具有输出电压超调大、动态响应速度慢和抗干扰性能差的不足。。
[0021]鉴于此，本公开实施例提供了一种SWISS整流器的自抗扰控制方法，基于负载的实际电压和参考电压、SWISS整流器的直流侧直流稳压电路的实际电流，以及交流侧的线电压峰值，采用线性自抗扰控制与无源控制相结合的控制方式对SWISS整流器的直流侧直流稳压电路进行控制，提高了SWISS整流器的抗干扰能力，提高了动态和静态响应的效果，且控制过程简单易实现。
[0022]参见图1，图1示出了根据本公开实施例的SWISS整流器的示意性主电路图。图1中，SWISS整流器100包括：交流滤波电路110、不可控整流电路120、谐波注入电路130、第一直流稳压电路140、第二直流稳压电路150、直流电容C和负载R
L
。
[0023]交流滤波电路110，连接至三相交流源(例如，三相交流电网)，用于滤除三相交流源的高次谐波，得到滤波电压。其中，三相交流源输出的交流电压经由交流滤波电路110进行滤波，得到滤波电压。该滤波电压经由交流滤波电路110输出至不可控整流电路120，作为不可控整流电路120的输入。
[0024]在一些实施例中，交流滤波电路110可以包括滤波电感电路和滤波电容电路。进一步地，滤波电感电路包括第一电感L
Fa
、第二电感L
Fb
和第三电感L
Fc
，滤波电容电路包括第一
电容C
Fa
、第二电容C
Fb
和第三电容C
Fc
；第一电感L
Fa
、第二电感L
Fb
和第三电感L
Fc
的第一端分别连接至三相交流源；第一电感L
Fa
的第二端与第一电容C
Fa
的第一端连接，第二电感L
b
的第二端与第二电容C
Fb
的第一端连接，第三电感L
Fc
的第二端与第三电容C
Fc
的第一端连接；第一电容C
Fa
、第二电容C
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SWISS整流器的无源自抗扰控制方法，其特征在于，所述SWISS整流器将三相交流源的交流电压转换为直流电压，并提供给负载；其中，SWISS整流器包括连接至所述SWISS整流器的直流侧与所述负载之间的第一直流稳压电路和第二直流稳压电路；所述第一直流稳压电路包括连接至所述直流侧的第一端与所述负载之间的第一直流电感L1和连接至所述直流侧的第二端与所述负载之间的第二直流电感L2；所述方法包括：基于三相交流源的三相线电压v
ab
、v
bc
、v
ca
计算相电压最大值V
pmax
、相电压最小值V
pmin
和线电压峰值V
max
；基于所述线电压峰值V
max
、负载的实际电压V
dc
、负载的参考电压V
dc*
和阻尼系数R
a1
，计算得到所述第一直流稳压电路和所述第二直流稳压电路的等效占空比D
e
；基于所述相电压最大值V
pmax
、所述相电压最小值V
pmin
、预设参数K和所述等效占空比D
e
，计算得到所述第一直流稳压电路的第一占空比D1和所述第二直流稳压电路的第二占空比D2；基于所述第一占空比D1和所述第二占空比D2控制所述第一直流稳压电路和所述第二直流稳压电路的导通或关断，以使得所述SWISS整流器的输出电压恒定。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述线电压峰值V
max
、负载的实际电压V
dc
、负载的参考电压V
dc*
和阻尼系数R
a1
，计算得到所述第一直流稳压电路和所述第二直流稳压电路的等效占空比D
e
，包括：基于负载的实际电压V
dc
和负载的参考电压V
dc
*，计算得到所述第一直流电感L1或所述第二直流电感L2的参考电流值i
L
*；基于所述线电压峰值V
max
、所述负载的实际电压V
dc
、阻尼系数R
a1
、以及第一直流电感L1或第二直流电感L2的参考电流值i
L
*，计算得到所述第一直流稳压电路和所述第二直流稳压电路的等效占空比D
e
。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于负载的实际电压V
dc
和负载的参考电压V
dc
*，计算得到所述第一直流电感L1或所述第二直流电感L2的参考电流值i
L
*，进一步包括：其中，z1为负载电压V
dc
的跟踪信号，z2为z1的微分形式，b0为自抗扰控制的增益估计值，k
p
为比例系数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述线电压峰值V
max
、所述负载的实际电压V
dc
、阻尼系数R
a1
、以及第一直流电感L1或第二直流电感L2的参考电流值i
L
*，计算得到所述第一直流稳压电路和所述第二直流稳压电路的等效占空比D
e
，进一步包括：其中，5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述相电压最大值V
pmax
、所述相电压最小值V
pmin
、预设参数K和所述等效占空比D
...

【专利技术属性】
技术研发人员：席占生，李建国，韩愚非，张峰，朱葛峻，马岩，曲亚平，贾鹤楠，刘海洋，
申请(专利权)人：北京信息科技大学内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：