[發(fā)明專(zhuān)利]諧波抑制雙閉環(huán)控制電路及諧波抑制裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510038230.1
• 申請(qǐng)日: 2015-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104578731A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李加升
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南城市學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H02M1/14
• 分類(lèi)號(hào): H02M1/14
• 代理公司: 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術(shù)蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及諧波抑制雙閉環(huán)控制電路及諧波抑制裝置。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)的發(fā)展，大量新型電源隨之普及應(yīng)用，如開(kāi)關(guān)電源、不間斷電源、交-直-交變頻器等。

上述電源在實(shí)際應(yīng)用中的工作模式多為：采用整流電路經(jīng)電容濾波后，為后級(jí)的逆變器等負(fù)載提供直流電源。然而整流電路的接入往往會(huì)給電網(wǎng)帶來(lái)諧波，造成電網(wǎng)電能質(zhì)量的下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供諧波抑制雙閉環(huán)控制電路及諧波抑制裝置，以抑制電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種諧波抑制雙閉環(huán)控制電路，包括：電壓外環(huán)及電流內(nèi)環(huán)；所述電壓外環(huán)，用于依據(jù)整流電路中半波整流橋輸出的正弦半波電壓及預(yù)先設(shè)定的輸出電壓值，生成電感指令電流；所述電流內(nèi)環(huán)，用于將整流電路中電感上的電感電流與所述電感指令電流進(jìn)行滯環(huán)比較，并根據(jù)比較的結(jié)果，生成控制信號(hào)；還用于將所述控制信號(hào)傳輸給所述整流電路中的開(kāi)關(guān)管，以控制所述開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通、關(guān)斷，使所述電感電流與所述電感指令電流相位匹配。

優(yōu)選地，所述電壓外環(huán)，包括：幅值生成模塊，用于依據(jù)所述整流電路實(shí)際輸出的直流電壓及設(shè)定的輸出電壓值，生成電感指令電流幅值；相位生成模塊，用于依據(jù)所述正弦半波電壓生成電感指令電流相位；電感指令電流生成模塊，用于依據(jù)所述電感指令電流幅值及所述電感指令電流相位生成所述電感指令電流。

優(yōu)選地，所述幅值生成模塊，包括：第一減法器，用于將設(shè)定的所述輸出電壓值與所述整流電路實(shí)際輸出的直流電壓作差，得到電壓差值；比例-積分-微分PID控制器，用于對(duì)所述電壓差值進(jìn)行比例-積分-微分處理，得到所述電感指令電流幅值。

優(yōu)選地，所述相位生成模塊，包括除法器；所述除法器，用于將所述正弦半波電壓除以其幅值，得到所述電感指令電流相位。

優(yōu)選地，所述電感指令電流生成模塊，包括：乘法器，用于將所述電感指令電流幅值與所述電感指令電流相位相乘，得到所述電感指令電流。

優(yōu)選地，所述電流內(nèi)環(huán)，包括：第二減法器，用于將所述電感指令電流與所述電感上實(shí)際的電感電流作差，得到電流差值；滯環(huán)比較器，用于判斷所述電流差值是否大于設(shè)定的差值上限，如果是，則生成用于控制所述開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的控制信號(hào)；還用于判斷所述電流差值是否小于設(shè)定的差值下限，如果是，則生成用于控制所述開(kāi)關(guān)管關(guān)斷的控制信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種諧波抑制裝置，包括：諧波抑制雙閉環(huán)控制電路及整流電路；所述整流電路包括：半波整流橋、電感、開(kāi)關(guān)管及濾波電路；所述半波整流橋，用于對(duì)交流電源半波整流，輸出正弦半波電壓；所述電感與所述開(kāi)關(guān)管及所述濾波電路的并聯(lián)電路串聯(lián)后，與所述半波整流橋的輸出端并聯(lián)，其中所述濾波電路用于向負(fù)載輸出濾波后的直流電壓；所述諧波抑制雙閉環(huán)控制電路，用于依據(jù)所述正弦半波電壓及預(yù)先設(shè)定的輸出電壓值，生成電感指令電流；還用于將所述電感上的電感電流與所述電感指令電流進(jìn)行滯環(huán)比較，并根據(jù)比較的結(jié)果，生成控制信號(hào)；還用于將所述控制信號(hào)傳輸給所述開(kāi)關(guān)管，以控制所述開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通、關(guān)斷，使所述電感電流與所述電感指令電流相位匹配。

優(yōu)選地，所述諧波抑制雙閉環(huán)控制電路基于FPGA芯片實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，所述半波整流橋，包括：第一脈寬調(diào)制PWM整流管、第二PWM整流管、第三PWM整流管及第四PWM整流管；所述第一PWM整流管與第二PWM整流管串聯(lián)，得到第一串聯(lián)電路；所述第三PWM整流管與所述第四PWM整流管串聯(lián)，得到第二串聯(lián)電路；所述第一串聯(lián)電路與所述第二串聯(lián)電路并聯(lián)，輸出所述正弦半波電壓。

優(yōu)選地，所述濾波電路包括：二極管及電容；所述二極管的陰極與所述電容的一端連接，所述二極管的陽(yáng)極、所述電容的另一端與所述開(kāi)關(guān)管并聯(lián)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的諧波抑制雙閉環(huán)控制電路及諧波抑制裝置，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通、關(guān)斷控制電感上的電感電流與電感指令電流相位匹配，進(jìn)而使電感電流與正弦半波電壓的相位匹配，達(dá)到抑制電網(wǎng)中產(chǎn)生的諧波的目的。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例一諧波抑制雙閉環(huán)控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；