[發明專利]一種基于全數字鎖相環的諧振電流相位控制器及方法

在審

• 申請號: 201610861509.4
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN106655844A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 易斌;林國營;宋強;潘峰;趙偉
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;G01R25/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 楊炳財,屈慧麗

1.一種基于全數字鎖相環的諧振電流相位控制器，其特征在于，包括全數字鎖相環、相位參考信號發生器、幅值檢測模塊、相位反饋信號切換模塊和驅動脈沖產生模塊；

所述相位參考信號發生器的輸出端連接所述全數字鎖相環；

所述全數字鎖相環與所述相位反饋信號切換模塊連接，形成電路回路；

所述相位反饋信號切換模塊的輸入端連接所述幅值檢測模塊；

所述驅動脈沖產生模塊連接所述全數字鎖相環的輸出端。

2.根據權利要求1所述的諧振電流相位控制器，其特征在于，還包括通信模塊；

所述通信模塊分別連接所述相位參考信號發生器和所述全數字鎖相環。

3.根據權利要求1所述的諧振電流相位控制器，其特征在于，所述全數字鎖相環包括數字鑒相器、隨機游走濾波器、模值K控制模塊、PI控制器、變N值分頻器和時鐘分頻器；

所述時鐘分頻器連接所述數字鑒相器、所述隨機游走濾波器、所述PI控制器、所述模值K控制模塊和所述變N值分頻器；

所述數字鑒相器連接隨機游走濾波器和所述模值K控制模塊；

所述隨機游走濾波器分別連接所述模值K控制模塊的輸出端和所述PI控制器；

所述PI控制器分別連接所述變N值分頻器的輸出端和輸入端。

4.根據權利要求3所述的諧振電流相位控制器，其特征在于，所述數字鑒相器具體為邊沿型觸發型JK觸發器。

5.根據權利要求3所述的諧振電流相位控制器，其特征在于，包括：

所述隨機游走濾波器采用環路濾波的方式進行濾波；

所述隨機游走濾波器為數字濾波器，為有2K個階段的向上-向下計數器，其中K為所述模值K控制器的輸出值。

6.根據權利要求3所述的諧振電流相位控制器，其特征在于，所述相位反饋信號切換模塊由比較器、D觸發器和第一或非門、第二或非門、第三或非門和或門組成；

所述比較器輸入端分別連接所述幅值檢測模塊和預設的常數，輸出端連接所述D觸發器的輸入端；

所述第一或非門的兩個輸入端分別連接所述驅動脈沖參考信號和所述D觸發器的Q端；

所述第二或非門的兩個輸入端分別連接所述電流相位信號和所述D觸發器的Q非端；

所述第三或非門的兩個輸入端分別連接所述第一或非門的輸出端和所述第二或非門的輸出端，所述第三或非門的輸出端輸出所述相位反饋信號；

所述或門的兩個輸入端分別連接所述驅動脈沖參考信號和所述電流相位信號，所述或門的輸出端連接所述D觸發器的時鐘控制端；

所述D觸發器的低電平復位端連接電源VCC。

7.一種諧振電流相位控制方法，基于如權利要求1至6中任意一個所述的諧振電流相位控制器進行執行，其特征在于，包括：

S1：通過全數字鎖相環根據相位參考信號發生器輸出的相位參考信號和相位反饋信號切換模塊輸出的相位反饋信號之間的相位差快速調整所述全數字鎖相環輸出的驅動脈沖參考信號的頻率和相位，進而改變所述相位反饋信號的頻率和相位；

S2：若所述全數字鎖相環判斷所述相位反饋信號與所述相位參考信號頻率相等、相位差為零或常數，則進入鎖定狀態，使得驅動脈沖產生模塊輸出與所述相位參考信號頻率相等、相位差為零或常數的輸出脈沖。

8.根據權利要求7所述的諧振電流相位控制方法，其特征在于，步驟S1具體為：

通過數字鑒相器檢測到所述相位參考信號上升沿時，輸出置位，檢測到所述相位反饋信號上升沿時，輸出復位；

通過隨機游走濾波器對所述數字鑒相器輸出的相位誤差信號進行計數，輸出加脈沖或減脈沖信號給PI控制器；

通過PI控制器對所述隨機游走濾波器輸出的加脈沖或減脈沖進行處理，得出分頻值N；

通過變N值分頻器根據所述PI控制器輸出的分頻值N和時鐘分頻器輸出的工作時鐘f_x輸出對稱的邏輯脈沖方波信號。