【技术实现步骤摘要】
—种AC-DC串联谐振矩阵变换器的控制方法及装置
本专利技术涉及矩阵变换器控制技术和高频交流连接技术，具体的说是涉及一种高压直流负载用AC-DC串联谐振矩阵变换器的控制方法及装置。
技术介绍
高压直流电源在连续波以及长脉冲调制器高功率微波系统中有着广泛应用。为了满足未来高技术战争的军事需求，高功率微波系统在朝着高功率、小型化、轻量化的方向发展，这就要求其电源有更高的功率密度，效率和功率因数。目前普遍使用的电源一般采用存在中间直流储能环节的DC-Link技术，中间储能环节的存在必然会增加电源系统的体积和重量，降低了电源的功率密度；另外，这种电源在其电网输入端的电能质量不高，功率因数较低、谐波含量较大，为了进行校正或抑制，必然需要引入额外的电力电子器件，这样又进一步降低了供电系统的功率密度和效率，为了解决上述问题，研究新拓扑结构与控制技术的电源，提高电源的效率，功率密度和功率因数就变得尤为重要。矩阵变换器具有能量双向流通、正弦输入输出电流、输入功率因数可控、输出电压幅值和相位可控、无中间储能环节和结构紧凑等诸多优点，将矩阵变换器应用于高压直流电源将显著提高电源的功率密度。目前矩阵变换器的调制算法主要分为AV调制算法，瞬时电压合成算法和空间矢量调制算法。这些调制算法相对复杂，计算量较大，更重要的是不能适用在高频(几十kHz)输出场合。当前矩阵变换器的换流策略主要分为电压型和电流型换流策略，为实现可靠的换流输入需串联较大电感防止输入短路，输出需采用箝位电路防止输出开路，而这些方法也不适用于当前高频工作的拓扑电路。应用在高频输出场合的矩阵变换器称为高频交流链...
【技术保护点】
一种AC?DC串联谐振矩阵变换器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：a.实时采集负载电压V0和三相电压源的三相输入相电压ua，ub，uc；b.根据实时采集到的三相输入相电压ua，ub，uc的相对大小关系，将每个输入相电压周期划分为12个区间，每个区间内相电压的极性和大小确定，且保持单调变化，所述12个区间具体为：区间Ⅰ：ua＞uc＞ub，UP=ua，UM=uc，UN=ub；区间Ⅱ：ua＞ub＞uc，UP=ua，UM=ub，UN=uc；区间Ⅲ：ua＞ub＞uc，UP=uc，UM=ub，UN=ua；区间Ⅳ：ub＞ua＞uc，UP=uc，UM=ua，UN=ub；区间Ⅴ：ub＞ua＞uc，UP=ub，UM=ua，UN=uc；区间Ⅵ：ub＞uc＞ua，UP=ub，UM=uc，UN=ua；区间Ⅶ：ub＞uc＞ua，UP=ua，UM=ub，UN=uc；区间Ⅷ：uc＞ub＞ua，UP=ua，UM=ub，UN=uc；区间Ⅸ：uc＞ub＞ua，UP=uc，UM=ub，UN=ua；区间Ⅹ：uc＞ua＞ub，UP=uc，UM=ua，UN=ub；区间Ⅺ：uc＞ua＞ub，UP=ub，UM=ua，UN=uc；区...
【技术特征摘要】
1.一种AC-DC串联谐振矩阵变换器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤:a.实时米集负载电压\和三相电压源的三相输入相电压ua,ub, uc ；b.根据实时采集到的三相输入相电压ua，ub，u。的相对大小关系，将每个输入相电压周期划分为12个区间，每个区间内相电压的极性和大小确定，且保持单调变化，所述12个区间具体为:区间 1:ua > uc > ub, UP=ua, UM=uc, UN=ub ；区间 II:ua > ub > uc, UP=ua, UM=ub, UN=uc ；区间III:ua > ub > uc, UP=uc, UM=ub, UN=ua ；区间IV:ub > ua > uc, UP=uc, UM=ua, UN=ub ；区间 V:ub > ua > uc, UP=ub, UM=ua, UN=uc ；区间 V1:ub > uc > ua，UP=ub, UM=uc, UN=ua ；区间VII:ub > uc > ua, UP=ua, UM=ub，UN=uc ；区间VDI:uc > ub > ua, UP=ua, UM=ub，UN=uc ；区间 IX:uc > ub > ua, UP=uc, UM=ub，UN=ua ；区间 X:uc > ua > ub, UP=uc, UM=ua，UN=ub ；区间XI:uc > ua > ub, UP=ub, UM=ua，UN=uc ；区间ΧΠ:ua > uc > ub, UP=ub, UM=uc, UN=ua ；其中up幅值最大，uM幅值最小；定义高线电压％=|uP-uN|，低线电压uk=|uP-uM| ；C.采用低线电压Uk、高线电压I以及0电压共同参与的组合方式完成激励，即采用6过程的工作模式，谐振电流正半周和负半周均进行2次换流且均包含3个工作过程，正负半周激励电压的极性相反，具体为:第1个工作过程采用低线电压Uk，第2个工作过程采用高线电压％，第3个工作过程采用0电压，第4个工作过程采用低线电压_Uk，第5个工作过程采用高线电压-?，第6个工作过程采用0电压；假设在1-2工作过程中，从UM相流出电荷量为Q”从UN相流出电荷量为Q2，在4-5工作过程中，流出UM相的电荷量为Q3，流出UN相的电荷量为Q4，根据电荷量精确分配的调制策略，在一个谐振电流半周期内，使不同相流出或流入的电荷量之比等于各自的相电压绝对值之比，可得电荷分配比例:|.= f ;d.根据谐振电容电压峰值ucmax和负载电压\，获取顺序接入的低线电压Uk、高线电压υ」和0电压中每个电压需要接入的时间以及三个电压的切换时间点；e.根据工作时刻电网相电压所处的区间以及需要输出的电流方向，并根据步骤c所述的工作过程，分配对应的功率开关的开关状态组合；f.根据步骤d所得的三个电压的切换时间点生成通用的时序控制信号，控制各工作过程之间的切换；g.根据步骤f的控制完成三相相间的选择和切换，判断工作是否结束，若是，则退出，若否，则回到步骤a。2.根据权利要求1所述的一种AC-DC串联谐振矩阵变换器的控制方法，其特征在于，步骤d的具体方法为:根据串联谐振变换器工作特性，以谐振电容电压为横轴、谐振电流i与特征阻...
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