[發(fā)明專利]一種用于抑制數(shù)字變換器的工頻紋波的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911083705.3
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110677024A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 焦凌云;田永立
• 申請（專利權(quán)）人: 石家莊通合電子科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12;H02M1/14
• 代理公司: 13127 石家莊開言知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 李志民

本發(fā)明提供了一種用于抑制數(shù)字變換器的工頻紋波的裝置；包括工頻紋波采樣電路模塊、電壓采樣電路模塊、電壓控制模塊、紋波控制模塊、PWM控制模塊和隔離驅(qū)動模塊。本發(fā)明通過改進工頻紋波提取和數(shù)字控制器的方法對數(shù)字變換器工頻紋波進行了有效抑制，避免了使用大量儲能元件來濾除工頻紋波的缺點，在降低設(shè)計成本的同時減小了數(shù)字變換器的體積；本發(fā)明通過改進采樣電路對工頻紋波進行準確的提取，并將工頻紋波疊加到電壓環(huán)主控制器的電壓給定基準中，彌補PI控制器在跟蹤正弦信號時會出現(xiàn)靜態(tài)誤差的缺點，增設(shè)了使用準諧振控制的紋波控制環(huán)；本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，成本低，效果顯著。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉一種電子信息領(lǐng)域；尤其涉及一種用于抑制數(shù)字變換器的工頻紋波的裝置。

背景技術(shù)

目前，所用的工頻紋波抑制方法主要是采取在輸出端加入濾波電路以濾除輸出中夾雜的工頻紋波，這樣不可避免的就會引入額外的儲能元件，造成變換器硬件成本和體積的增加。本創(chuàng)新的目的是在不增加設(shè)計成本和產(chǎn)品體積的前提下提供一種有效抑制變換器工頻紋波的方法及裝置。

數(shù)字變換器輸出電壓中所含的工頻紋波相對于實際的輸出電壓來說只占很小的一部分，而現(xiàn)有的輸出電壓采樣為了防止出現(xiàn)采樣超限和雜波干擾會在采樣電路上進行電壓倍數(shù)的縮小和平滑濾波，這就導(dǎo)致了工頻紋波在實際采樣電路中被大大衰減，造成了數(shù)字變換器無法很好的提取到工頻紋波的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供了一種用于抑制數(shù)字變換器的工頻紋波的裝置。

第一方面，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種用于抑制數(shù)字變換器的工頻紋波的裝置，包括工頻紋波采樣電路模塊、電壓采樣電路模塊、電壓控制模塊、紋波控制模塊、PWM控制模塊和隔離驅(qū)動模塊。

優(yōu)選地，所述紋波控制模塊為紋波環(huán)控制模塊。

優(yōu)選地，所述工頻紋波采樣電路模塊、電壓采樣電路模塊分別與數(shù)字變換器的輸出電壓端連接；

所述電壓控制模塊、紋波控制模塊、PWM控制模塊和隔離驅(qū)動模塊設(shè)置在工頻紋波采樣電路模塊、電壓采樣電路模塊和數(shù)字變換器之間。

優(yōu)選地，所述工頻紋波采樣電路模塊連接紋波控制模塊與電壓控制模塊連接紋波控制模塊形成并聯(lián)后，連接PWM控制模塊和隔離驅(qū)動模塊。

優(yōu)選地，所述工頻紋波采樣電路模塊包括電容C1、C2、C3和電阻R1、R2、R3、R4、 R5、R6。

優(yōu)選地，所述電容C1連接R1、R3，所述C2、C3并聯(lián)，C2連接R5、R6。

優(yōu)選地，所述由R4、C2、C3及R5組成的帶寬為10hz，中心頻率為50hz的帶通濾波器。

優(yōu)選地，所述工頻紋波采樣電路模塊中，由于工頻紋波采樣為交流信號，存在正負電壓，dsp只能采集電壓為正的信號，所以需要將AD采樣口信號做一個1.65v的電壓抬升，最終Vad口的電壓應(yīng)該為0-3.3v的電壓信號。

優(yōu)選地，所述電壓控制采用PI控制，在控制過程中將工頻紋波采樣電路提取出來的工頻紋波疊加到輸出電壓設(shè)定值，用來修正輸出電壓采樣與設(shè)定值之間的差值。

優(yōu)選地，所述紋波控制模塊中所涉及的函數(shù)公式為：

其中K_R為準諧振控制器系數(shù)，ω_c為準諧振控制器帶寬，ω₀為諧振頻率

采用雙線性變換法對準諧振控制器進行離散化

紋波環(huán)準諧振控制器離散化后的時域差分方程為：