[發(fā)明專利]逆變電路電橋工作模式的定時切換方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010513253.0
• 申請日: 2010-10-20
• 公開（公告）號: CN101958661A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設計）人: 戴建華
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市科奧信電源技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 易釗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及逆變電源領(lǐng)域，尤其涉及一種逆變電路電橋工作模式的定時切換方法。

背景技術(shù)

如圖1所示，采用4個可控功率器件和4個二極管可組成常用的單相全橋逆變電路。V_DC是逆變電路的直流輸入，A和B兩點是逆變電路的交流輸出。電路中A和B兩橋臂中上下兩個功率器件T1和T2、T3和T4不允許同時導通。把橋臂A和B的工作模式依照功率器件的通斷工況進行定義：

上部功率器件導通時，橋臂的工作模式為1；下部功率器件導通時，橋臂的工作模式為0。依照此定義，A和B兩橋臂組合在一起的逆變電橋的工作模式有如下4種：

10模式：A橋臂T1或D1導通，B橋臂T4或D4導通；逆變電路輸出：A為正，B為負；

01模式：A橋臂T2或D2導通，B橋臂T3或D3導通；逆變電路輸出：A為負，B為正；

00模式：A橋臂T2或D2導通，B橋臂T4或D4導通；逆變電路輸出：A和?B等電位；

11模式：A橋臂T1或D1導通，B橋臂T3或D3導通；逆變電路輸出：A和?B等電位。

在10模式工況下，輸出U_AB為正,負載電流i_l增加；在01模式工況下，輸出U_AB為負,負載電流i_l減少；在00和11模式工況下，輸出U_AB為零，負載電流i_l的絕對值依照負載的特性自然衰減,當負載電流i_l的絕對值依照負載的特性自然衰減的速率小于給定電流絕對值衰減的速率時，負載電流i_l就不能跟隨給定電流而產(chǎn)生了失真。

將10模式和01模式稱為非零模式，將00模式和11模式稱為零模式。

通過對逆變電橋的工作模式進行控制，可使負載電流i_l跟隨給定電流的變化。經(jīng)典的控制方法有以下3種：

電流跟蹤法：負載電流i₁與給定電流i_g相比較后，所得到電流偏差值Δi=i_g-?i_l經(jīng)調(diào)節(jié)器處理后，輸入至后級采用自然調(diào)制法的控制裝置，將其轉(zhuǎn)換成相應寬度的脈沖，驅(qū)動相應功率器件動作，以達到負載電流i_l跟隨給定電流的變化的目的。此控制過程中，T1、T2、T3、T4四個功率器件至少也僅有2個參與工作，電路的工作模式變化如圖2所示。由圖2可知，2個不相同的非零工作模式不能直接進行轉(zhuǎn)換，中間一定要通過零模式，輸出U_AB?在功率器件切換瞬間的電壓變化的絕對值為V_DC。此控制方法的主要缺點是跟蹤誤差較大，系統(tǒng)穩(wěn)定性對參數(shù)變化較為敏感。

遲滯回環(huán)控制法：以電流偏差值Δi為變量，根據(jù)所設置的遲滯回環(huán)作為判據(jù)，為了避免負載電流i_l不能跟隨給定電流而產(chǎn)生的失真，讓電路的工作模式不通過零模式，在2個非零模式間直接進行切換，使電流偏差值Δi控制在所設置的遲滯回環(huán)內(nèi)。此控制方法不僅具有跟蹤速度快及跟蹤精度較高的優(yōu)點，且系統(tǒng)穩(wěn)定性對參數(shù)變化不敏感，即系統(tǒng)具有較強的魯棒性；由于在2個非零模式間直接進行工作模式的切換，因此所產(chǎn)生的dv/dt與di/dt比通過零模式進行的切換大，由此所產(chǎn)生的電磁輻射干擾也比較強，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，這是此控制方法的缺點。

定時切換控制法：以電流偏差值Δi為變量，根據(jù)所設置的周期T檢測電流偏差值，當電流偏差值Δi為正時，工作模式切換成10；反之，則切換成01。此控制方法的優(yōu)缺點與遲滯回環(huán)控制法相同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的跟蹤誤差大、魯棒性較弱或電磁輻射干擾較強等缺陷，提供一種跟蹤速度快、跟蹤精度高、魯棒性較強并具有較弱電磁輻射干擾的逆變電路電橋工作模式的定時切換方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種逆變電路電橋工作模式的定時切換方法，包括以下步驟：

S1．根據(jù)預設周期檢測負載電流i_l與給定電流i_g的電流偏差值Δi，當電流偏差值Δi為負時，執(zhí)行步驟S2，否則執(zhí)行步驟S3；

S2.?若逆變電橋前一狀態(tài)工作模式為10模式，則切換為零模式，否則切換為01模式；

S3.?若逆變電橋前一狀態(tài)工作模式為01模式，則切換為零模式，否則切換為10模式。

本發(fā)明逆變電路電橋工作模式的定時切換方法中，步驟S1中，在逆變電橋工作模式切換的兩個時刻的中間點檢測電流偏差值Δi。