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多电平串联型纹波抑制电路及其控制系统、控制方法技术方案

技术编号:42119901 阅读:13 留言:0更新日期:2024-07-25 00:38
本发明专利技术公开了一种多电平串联型纹波抑制电路及其控制系统、控制方法,控制开关管改变电容与负载回路的连接方式,使纹波抑制电路产生与HVDCPS输出电压纹波幅值、相位、频率相同的多电平阶梯波,该阶梯波与HVDCPS输出电压纹波反向叠加后,抑制负载侧电压纹波。通过调整负载电流注入和流出电容的时间,经过PI闭环控制使电容电压稳定在设定的值,使多电平阶梯波幅值跟随HVDCPS纹波幅值,通过采样和调理HVDCPS纹波分量得到载波信号,该载波包含HVDCPS纹波的频率和相位信息,经过调制法驱动开关管,使多电平阶梯波频率和相位跟随HVDCPS纹波,最终使多电平阶梯波拟合HVDCPS纹波,经反相叠加后实现纹波抑制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子器件,特别是一种多电平串联型纹波抑制电路及其控制系统、控制方法


技术介绍

1、低纹波的高压直流电源(hvdcps)因其能够提供几千伏到上百千伏的低纹波直流电压在工业和研究领域有着广泛的应用,在hvdcps的多种应用中,例如磁控管和真空管中,低电压纹波和低电容存储负荷是非常重要的,但这两点又互相矛盾。例如,微波加热设备磁控管需要高度稳定的高压电源才能正常工作,更重要的是,磁控管很容易受到环境影响,发生短路,此时释放的能量只被允许在一定范围以内才不会损坏磁控管,从而导致输出侧稳压电容不能太大。迄今为止,低纹波的高压直流电源研究国内外已经取得了一定的研究成果,目前降低电压纹波的措施主要有以下四种:第一种,增大输出电容或输出端串联滤波电感,但是在磁控管真空管等特殊应用场合,较大的输出电容在负载短路时会产生冲击电流,较大的串联电感会在负载突变的时候产生冲击电压,损坏负载和高压电源,并且电容电感无源器件体积大,不利于电子设备小型化发展;第二种,提高电源开关频率,但是随着开关频率的提高,器件开关损耗也会增大,在大功率场合受限于器件损耗,开关频率无本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纹波抑制单元,其特征在于,包括第一支路和第二支路,所述第一支路和第二支路均包括至少一个开关管和至少一个二极管;第一支路的开关管和第一支路的二极管连接点为纹波抑制电路的正极,第二支路的开关管和第二支路的二极管连接点为纹波抑制电路的负极;第一支路的开关管输入端和第二支路的二极管阴极均接电容正极,第一支路的二极管阳极和第二支路的开关管输出端均接所述电容负极。

2.根据权利要求1所述的纹波抑制单元,其特征在于,所述第一支路的开关管和第二支路的开关管中,其中一个开关管为常开型开关器件,另外一个开关管为常关型开关器件。

3.一种多电平串联型纹波抑制电路,其特征在于,包...

【技术特征摘要】

1.一种纹波抑制单元,其特征在于,包括第一支路和第二支路,所述第一支路和第二支路均包括至少一个开关管和至少一个二极管;第一支路的开关管和第一支路的二极管连接点为纹波抑制电路的正极,第二支路的开关管和第二支路的二极管连接点为纹波抑制电路的负极;第一支路的开关管输入端和第二支路的二极管阴极均接电容正极,第一支路的二极管阳极和第二支路的开关管输出端均接所述电容负极。

2.根据权利要求1所述的纹波抑制单元,其特征在于,所述第一支路的开关管和第二支路的开关管中,其中一个开关管为常开型开关器件,另外一个开关管为常关型开关器件。

3.一种多电平串联型纹波抑制电路,其特征在于,包括n个权利要求1或2所述的纹波抑制单元;第一级纹波抑制单元正极与高压电源输出负端连接,最后一级纹波抑制单元负极与负载输入负端连接,第k级纹波抑制单元正极与第k-1级纹波抑制单元负极连接,第k级纹波抑制单元负极与第k+1级纹波抑制单元正极连接,1<k<n;所述高压直流电源输出正端接所述负载输入正端。

4.一种权利要求3所述多电平串联型纹波抑制电路的控制系统,其特征在于,包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:李宗鉴王靖何志兴刘阳管仁锋曾捷张超李兴陈燕东罗安
申请(专利权)人:湖南大学
类型:发明
国别省市:

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