[發明專利]一種減小單相脈沖負載AC-DC電源中電容的方法

有效

• 申請號: 201810293712.5
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108377102B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 任小永;白雷;惠琦;張之梁;陳乾宏
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M3/335;H02M1/12;H02M1/42
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

1.一種減小單相脈沖負載AC-DC電源中電容的方法，采用單級式AC-DC電源，該單級式AC-DC電源包括單相交流電源(v_ac)、隔離型功率因數矯正變換器(PFC_i)、PFC母線電容(C_bus)和脈沖負載(R_p)，其特征在于：還包括受控電流源(C_sc)，所述隔離型PFC變換器(PFC_i)的輸入連接于單相交流電源(v_ac)，PFC母線電容(C_bus)、受控電流源(C_sc)和脈沖負載(R_p)連接于隔離型PFC變換器(PFC_i)的輸出，該方法包括以下步驟：

1)首先采樣輸入電壓v_ac＝Vsin(ωt)，由鎖相算法計算得到ω，再由ω計算得到二次諧波電流(i_shc)的相位-cos(2ωt)，此處V為輸入電壓峰值，ω表示輸入電壓角頻率ω＝2πf_ac，f_ac為輸入電壓頻率；

2)采樣脈沖電流i_p，由比較法得到峰值I_p，記錄峰值時間與周期時間，由峰值時間除以周期時間計算得到其占空比D；由計算得到的-cos(2ωt)、D、I_p根據公式(1)得到二次諧波電流i_shc；

3)根據計算得到的D、I_p由公式(2)計算脈沖負載的交流分量在PFC輸出母線側電流i_pacbus；

4)i_shc減去i_pacbus即可得到單級式AC-DC電源中受控電流源(C_sc)的輸入電流參考(i_bref)公式(3)，通過控制受控電流源(C_sc)的輸入電流i_b跟蹤i_bref即可實現功率解耦；

i_shc＝-DI_p cos(2ωt) (1)

i_pacbus＝i_p-DI_p (2)

i_bref＝-{DI_p[cos(2ωt)-1]+i_p} (3)。

2.根據權利要求1所述減小單相脈沖負載AC-DC電源中電容的方法，其特征在于：受控電流源(C_sc)采用非隔離的雙向變換器實現，如Buck型雙向變換器、Boost型雙向變換器或Buck-Boost型雙向變換器。

3.根據權利要求1所述減小單相脈沖負載AC-DC電源中電容的方法，其特征在于：單級式AC-DC電源中的隔離型PFC變換器(PFC_i)為反激PFC變換器。