发明名称 单电流传感器双降压桥式逆变器控制方法
摘要 本发明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。
申请公布号 CN101388617A 申请公布日期 2009.03.18
申请号 CN200810234963.2 申请日期 2008.11.05
申请人 南京航空航天大学 发明人 姚志垒;王勤;肖岚;严仰光;徐璜
分类号 H02M7/5387(2007.01)I 主分类号 H02M7/5387(2007.01)I
代理机构 南京经纬专利商标代理有限公司 代理人 魏学成
主权项 1. 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(Uin)、第一滤波电感(L1)至第四滤波电感(L4)、滤波电容(Cf)、负载(RL)组成,其中第一桥臂电路(1)由第一功率开关管(S1)和第一续流二极管(D1)组成,第二桥臂电路(2)由第二功率开关管(S2)和第二续流二极管(D2)组成,第三桥臂电路(3)由第三功率开关管(S3)和第三续流二极管(D3)组成,第四桥臂电路(4)由第四功率开关管(S4)和第四续流二极管(D4)组成;电源(Uin)的正极分别与第一功率开关管(S1)的漏极、第二续流二极管(D2)的阴极、第三功率开关管(S3)的漏极、第四续流二极管(D4)的阴极连接,第一功率开关管(S1)的源极与第一续流二极管(D1)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(D2)的阳极与第二功率开关管(S2)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(S3)的源极与第三续流二极管(D3)的阴极构成第三桥臂电路(3)的中间端(C),第四续流二极管(D4)的阳极与第四功率开关管(S4)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(D1)的阳极、第二功率开关管(S2)的源极、第三续流二极管(D3)的阳极和第四功率开关管(S4)的源极分别与电源(Uin)的负极连接;第一桥臂电路(1)的中间端(A)接第一滤波电感(L1)的输入端,第一滤波电感(L1)的输出端分别与第二滤波电感(L2)的输出端、滤波电容(Cf)的输入端、负载(RL)的输入端连接,第二滤波电感(L2)的输入端与第二桥臂电路(2)的中间端(B)连接,滤波电容(Cf)的输出端分别与负载(RL)的输出端、第三滤波电感(L3)的输入端、第四滤波电感(L4)的输入端连接接地,第三滤波电感(L3)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(L4)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(L1)的电流(iL1)与流过第二滤波电感(L2)的电流(iL2)之和(iL)输出电感电流反馈信号(iLf);采用电压采样电路采样所述逆变器输出电压(uo)输出电压反馈信号(uof);将所述电压反馈信号(uof)与给定输出电压(uref)相减后通过电压调节器输出给定电感电流(iref);当给定电感电流(iref)大于0,电压反馈信号(uof)大于0,则将电压反馈信号(uof)通过第二比较器输出第二控制信号(uc2),所述第二控制信号(uc2)为高电平,将给定电感电流(iref)与电感电流反馈信号(iLf)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(iref)通过第一比较器输出第一控制信号(uc1),所述第一控制信号(uc1)为高电平;将所述高频调制信号、第二控制信号(uc2)通过第一或门后与第一控制信号(uc1)依次经过第一与门、第一驱动电路得到第一功率开关管(S1)的高电平驱动信号,第一功率开关管(S1)导通;将所述第一控制信号(uc1)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(S2)的低电平驱动信号,第二功率开关管(S2)关断;将所述第二控制信号(uc2)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(uc1)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(S3)的低电平驱动信号,第三功率开关管(S3)关断;将所述高频调制信号、第一控制信号(uc1)依次经过第四与门、第四驱动电路得到第四功率开关管(S4)的高低电平驱动信号,第四功率开关管(S4)为斩波管高频调制;当给定电感电流(iref)大于0,电压反馈信号(uof)小于0,则将电压反馈信号(uof)通过第二比较器输出第二控制信号(uc2),所述第二控制信号(uc2)为低电平,将给定电感电流(iref)与电感电流反馈信号(iLf)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(iref)通过第一比较器输出第一控制信号(uc1),所述第一控制信号(uc1)为高电平;将所述高频调制信号、第二控制信号(uc2)通过第一或门后与第一控制信号(uc1)依次经过第一与门、第一驱动电路得到第一功率开关管(S1)的高低电平驱动信号,第一功率开关管(S1)为斩波管高频调制;将所述第一控制信号(uc1)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(S2)的低电平驱动信号,第二功率开关管(S2)关断;将所述第二控制信号(uc2)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(uc1)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(S3)的低电平驱动信号,第三功率开关管(S3)关断;将所述高频调制信号、第一控制信号(uc1)依次经过第四与门、第四驱动电路得到第四功率开关管(S4)的高低电平驱动信号,第四功率开关管(S4)为斩波管高频调制;当给定电感电流(iref)小于0,电压反馈信号(uof)小于0,则将电压反馈信号(uof)通过第二比较器输出第二控制信号(uc2),所述第二控制信号(uc2)为低电平,将给定电感电流(iref)与电感电流反馈信号(iLf)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(iref)通过第一比较器输出第一控制信号(uc1),所述第一控制信号(uc1)为低电平;将所述高频调制信号、第二控制信号(uc2)通过第一或门后与第一控制信号(uc1)依次经过第一与门、第一驱动电路得到第一功率开关管(S1)的低电平驱动信号,第一功率开关管(S1)关断;将所述第一控制信号(uc1)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(S2)的高低电平驱动信号,第二功率开关管(S2)为斩波管高频调制;将所述第二控制信号(uc2)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(uc1)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(S3)的高电平驱动信号,第三功率开关管(S3)导通;将所述高频调制信号、第一控制信号(uc1)依次经过第四与门、第四驱动电路得到第四功率开关管(S4)的低电平驱动信号,第四功率开关管(S4)关断;当给定电感电流(iref)小于0,电压反馈信号(uof)大于0,则将电压反馈信号(uof)通过第二比较器输出第二控制信号(uc2),所述第二控制信号(uc2)为高电平,将给定电感电流(iref)与电感电流反馈信号(iLf)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(iref)通过第一比较器输出第一控制信号(uc1),所述第一控制信号(uc1)为低电平;将所述高频调制信号、第二控制信号(uc2)通过第一或门后与第一控制信号(uc1)依次经过第一与门、第一驱动电路得到第一功率开关管(S1)的低电平驱动信号,第一功率开关管(S1)关断;将所述第一控制信号(uc1)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(S2)的高低电平驱动信号,第二功率开关管(S2)为斩波管高频调制;将所述第二控制信号(uc2)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,将所述第一控制信号(uc1)通过第一反相器后得到第三驱动电路的一路高电平指令信号,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(S3)的高低电平驱动信号,第三功率开关管(S3)为斩波管高频调制;将所述高频调制信号、第一控制信号(uc1)依次经过第四与门、第四驱动电路得到第四功率开关管(S4)的低电平驱动信号,第四功率开关管(S4)关断。
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