[發(fā)明專利]大功率極低頻電源及其次諧波抑制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811252122.4
• 申請(qǐng)日: 2018-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109617423B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬思源;熊橋坡;查明;劉慶;羅志清;譚巍;趙錦波;羅成;龍根;程磊;楊淼;何杰;王衡;鄧珊;趙小波;李縱;張辰;宋超;汪宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢船舶通信研究所(中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二二研究所)
• 主分類號(hào): H02M5/458
• 分類號(hào): H02M5/458;H02M1/12
• 代理公司: 11138 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 徐立

1.一種大功率極低頻電源的次諧波抑制裝置，其特征在于，所述裝置包括直流模塊和控制模塊；

所述直流模塊包括：兩個(gè)電容、兩個(gè)開(kāi)關(guān)管和一個(gè)電感，所述兩個(gè)電容和所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)管依次串聯(lián)，所述電感的一端連接在所述兩個(gè)電容之間，所述電感的另一端連接在所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)管之間，所述直流模塊的輸入端設(shè)置在所述兩個(gè)電容中的一個(gè)電容與相鄰的開(kāi)關(guān)管之間，所述直流模塊的輸出端設(shè)置在所述兩個(gè)電容中的另一個(gè)電容與相鄰的開(kāi)關(guān)管之間，所述直流模塊的輸入端和輸出端分別連接在所述大功率極低頻電源的濾波模塊的兩個(gè)輸出端和逆變模塊的兩個(gè)輸入端之間；

所述控制模塊，用于獲取所述逆變模塊的輸出端的電流值和電壓值、所述濾波模塊的輸出端的電壓值以及所述兩個(gè)電容中任一個(gè)的電壓值；根據(jù)所述逆變模塊的輸出端的電流值和電壓值、所述濾波模塊的輸出端的電壓值以及所述兩個(gè)電容中任一個(gè)的電壓值，控制所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)管的通斷，使所述直流模塊中電容的瞬時(shí)功率與所述逆變模塊的輸出端的脈動(dòng)功率相等。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制模塊包括：

采集單元，用于采集所述逆變模塊的輸出端的電流值和電壓值、所述濾波模塊的輸出端的電壓值以及所述兩個(gè)電容中任一個(gè)的電壓值；

控制單元，用于根據(jù)所述逆變模塊的輸出端的電流值和電壓值、所述濾波模塊的輸出端的電壓值、所述兩個(gè)電容中任一個(gè)的電壓值以及預(yù)設(shè)的電容波形控制函數(shù)，產(chǎn)生電容波形控制信號(hào)；

脈沖寬度調(diào)制器，用于將所述電容波形控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖控制信號(hào)；

驅(qū)動(dòng)單元，用于采用所述脈沖控制信號(hào)控制所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述控制單元，用于根據(jù)所述逆變模塊的輸出端的電流值和電壓值、所述濾波模塊的輸出端的電壓值以及預(yù)設(shè)的電容波形控制函數(shù)計(jì)算得到第一電壓值；

將所述第一電壓值加上所述濾波模塊的輸出端的電壓值的一半得到參考值；

將所述兩個(gè)電容中任一個(gè)的電壓值與所述參考值進(jìn)行相位比較，產(chǎn)生所述電容波形控制信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述控制單元，用于按照下述電容波形控制函數(shù)計(jì)算所述第一電壓值：

其中，V_cm為所述第一電壓值，V_max為所述逆變模塊的輸出端的電壓值，I_max為所述逆變模塊的輸出端的電流值，所述C_m為所述兩個(gè)電容的最小電容容量，ω為大功率極低頻電源輸出電壓角頻率，P_in＝V_maxI_max/2；V_dc為所述濾波模塊的輸出端的電壓值。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述采集單元包括：

電流傳感器、第一電壓傳感器、第二電壓傳感器和第三電壓傳感器，所述電流傳感器和第一電壓傳感器均與所述逆變模塊的輸出端電連接，所述第二電壓傳感器與所述濾波模塊的輸出端電連接，所述第三電壓傳感器與所述兩個(gè)電容中任一個(gè)電連接。

6.一種大功率極低頻電源，其特征在于，所述大功率極低頻電源包括依次連接的整流模塊、濾波模塊和逆變模塊；

所述大功率極低頻電源還包括次諧波抑制裝置，所述裝置包括直流模塊和控制模塊；

所述直流模塊包括：兩個(gè)電容、兩個(gè)開(kāi)關(guān)管和一個(gè)電感，所述兩個(gè)電容和所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)管依次串聯(lián)，所述電感的一端連接在所述兩個(gè)電容之間，所述電感的另一端連接在所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)管之間，所述直流模塊的輸入端設(shè)置在所述兩個(gè)電容中的一個(gè)電容與相鄰的開(kāi)關(guān)管之間，所述直流模塊的輸出端設(shè)置在所述兩個(gè)電容中的另一個(gè)電容與相鄰的開(kāi)關(guān)管之間，所述直流模塊的輸入端和輸出端分別連接在所述濾波模塊的兩個(gè)輸出端和所述逆變模塊的兩個(gè)輸入端之間；

所述控制模塊，用于獲取所述逆變模塊的輸出端的電流值和電壓值、所述濾波模塊的輸出端的電壓值以及所述兩個(gè)電容中任一個(gè)的電壓值；根據(jù)所述逆變模塊的輸出端的電流值和電壓值、所述濾波模塊的輸出端的電壓值以及所述兩個(gè)電容中任一個(gè)的電壓值，控制所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)管的通斷，使所述直流模塊中電容的瞬時(shí)功率與所述逆變模塊的輸出端的脈動(dòng)功率相等。