一种双buck半桥逆变器的混合控制算法

摘要

本发明涉及一种双buck半桥逆变器的混合控制算法，结合半周期调制以及全周期调制，提出了具有固定开关频率的混合SPWM控制方式。在总电感电流连续时，只有一个开关管工作，也只有一个电感有电流，即处于半周期调制的工作模式。而在电感电流平均值低于临界电感电流平均值时，另外一个开关管也开始工作，即全周期工作方式。本发明结合了双降压半桥逆变器传统的半周期调制和全周期调制的优点，具有较高的输出电压质量和变换器效率的综合属性。并针对混合调制可能带来的波形畸变问题提出了动态过程抑制的算法。

主权项

一种双buck半桥逆变器的混合控制算法，包括一双buck半桥逆变器，所述双buck半桥逆变器包括两个串联的电源U_d，所述两个串联的电源U_d的一端分别连接至第一开关管S₁的漏极、第二二极管D₂的阴极，所述两个串联的电源U_d的另一端分别连接至第一二极管D₁的阳极、第二开关管S₂的源极，所述第一开关管S₁的源极、第一二极管D₁的阴极均连接至第一电感L₁的一端，所述第一电感L₁的另一端连接至第二电感L₂的一端、电容C_f的一端，所述第二电感L₂的另一端连接至所述第二二极管D₂的阳极、所述第二二极管D₂的漏极，所述电容C_f的另一端接地，所述电容C_f并接有负载；其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：采集一个开关周期的电感电流平均值I_L，采用下式计算临界的电感电流平均值：其中，U_d为直流电源电压，U_{o_ref}为负载参考电压，L为两个电感值，f_S为开关频率；步骤S2：判断|I_L|与I_Lb的大小，当|I_L|＞I_Lb，进入步骤S3；当|I_L|＜I_Lb时，进入步骤S4；步骤S3：判断上一个开关周期是否满足|I_L|＞I_Lb，若是，则采用基于半周期调制的闭环控制；否则，判断I_L＞0是否满足I_L＞0，若是，则 进入步骤S5，否则进入步骤S6；步骤S4：判断上一个开关周期是否满足|I_L|＜I_Lb，若是，则采用基于全周期调制的闭环控制；否则，判断I_L是否满足I_L＞0，若是，则进入步骤S7，否则进入步骤S8；步骤S5：双buck半桥逆变器处于正半周期，控制方式由SPWM全周期调制切换至SPWM半周期调制；判断是否完成过渡周期，若是，则采用基于半周期调制的闭环控制，否则，采用切换点3动态过程抑制算法；步骤S6：双buck半桥逆变器处于负半周期，控制方式由SPWM全周期调制切换至SPWM半周期调制；判断是否完成过渡周期，若是，则采用基于半周期调制的闭环控制，否则，采用切换点1动态过程抑制算法；步骤S7：双buck半桥逆变器处于正半周期，控制方式由SPWM半周期调制切换至SPWM全周期调制；判断是否完成过渡周期，若是，则采用基于全周期调制的闭环控制，否则，采用切换点4动态过程抑制算法；步骤S8：双buck半桥逆变器处于负半周期，控制方式由SPWM半周期调制切换至SPWM全周期调制；判断是否完成过渡周期，若是，则采用基于全周期调制的闭环控制，否则，采用切换点2动态过程抑制算法。