[發明專利]一種采用電流單閉環控制穩流電源的低紋波控制方法

有效

• 申請號: 200710199233.9
• 申請日: 2007-12-14
• 公開（公告）號: CN101183269A
• 公開（公告）日: 2008-05-21
• 發明（設計）人: 裴云慶;楊旭;秦鴻強;馬濤;王兆安
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G05F1/10
• 分類號: G05F1/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 李鄭建

技術領域

本發明屬于電氣技術領域，涉及電力電子變換器的穩流電源的控制方法，具體涉及一種采用電流單閉環控制的穩流電源的低紋波控制方法。

背景技術

基于電力電子變換器的穩流電源主要應用于需要電流源供電的負載，如加速器磁鐵勵磁電源，上述應用中負載為電感、電阻負載，對電流源的輸出電流(電壓)紋波提出了很高的要求。例如加速器磁鐵勵磁電源的輸出電流紋波要求通常在10^-4～10^-5數量級，輸出電壓紋波通常在10^-4數量級。

為了使電源的輸出電壓、電流滿足要求，必須采用電流閉環反饋控制系統，通過檢測輸出電流紋波、主電路開關控制量的調節，降低輸出電流的紋波。目前常用的控制方法可分為：單電流閉環控制和電壓、電流多閉環控制。單電流閉環控制具有結構簡單，調節器、檢測元件數量少等優點，因而得到了廣泛的應用。為降低輸出電壓、電流紋波，控制系統必須具備較高的響應速度和控制頻帶寬度，在單閉環控制系統中為保證穩定性的前提下提高控制頻帶寬度，通常需要采用對象補償技術，典型的方案如圖1所示，具體方案為在由電阻R_L、電感L₁構成的負載兩端接入由電容Cs構成的補償支路，負載電流反饋為負載電流i₀與補償支路電流之和(以下將此方案稱為“傳統方案”)。該方案可以有效提高系統的控制頻帶寬度，抑制電源側產生的與電網頻率相關的紋波，但實際應用中發現在負載端將出現較高的特定頻率的紋波電壓，該頻率的紋波是由負載電感與補償電容諧振造成，從而導致負載出現相應的紋波電流。

發明內容

針對目前采用電流單閉環控制的穩流電源補償方式中控制對象在負載電感與補償電容并聯諧振點處出現紋波電壓、電流放大的不足，本發明的目的在于，提出一種采用電流單閉環控制穩流電源的低紋波控制方法。

為了實現上述任務，本發明采取的技術方案是：

一種采用電流單閉環控制穩流電源的低紋波控制方法，其特征在于，該方法在原有的補償支路及負載上并聯一個由電阻、電容串聯構成的阻尼支路，同時將阻尼補償支路、原有補償支路中的補償支路電流與負載電流之和作為電流反饋用于系統閉環控制；阻尼補償支路的參數按照下列公式確定：

C_s1＝(3～4)·C_s

Rs1=(0.8~1.2)·LlCs---(1)]]>

式中，C_s1為阻尼補償支路的電容，R_s1為阻尼補償支路的電阻，L₁為負載電感，C_s原有補償支路電容。

本發明通過對阻尼補償支路中電阻、電容參數的合理的選擇和設計，降低控制對象在上述諧振頻率點的諧振峰，從而降低該頻率的紋波電壓和電流。

附圖說明

圖1為采用傳統補償方法的主電路及補償支路結構圖；

圖2為本發明所提出的阻尼補償支路的結構、連接方式；

圖3為采用本發明方案的實施例的主電路結構圖；

圖4為采用本發明方案的實施例的控制對象頻率特性與傳統方案頻率特性的對比；

圖5為采用傳統方案的輸出電壓紋波波形。

圖6為采用本發明方案的實施例裝置輸出電壓紋波波形。

以下結合附圖和電路的工作原理及發明人給出的實施例對本發明作進一步詳細描述。

具體實施方式