[發明專利]功率轉換裝置

在審

• 申請號: 201911118337.1
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN111211689A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 田中優矢;中林編絹;谷口干幸;加藤晉吾;池田又彥;金山隆志
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳力奕;胡秋瑾

1.一種功率轉換裝置，其特征在于，包括：

斬波電路，該斬波電路在輸入端子與輸出端子之間對直流功率進行轉換，具有電抗器和開關元件；

電壓檢測電路，該電壓檢測電路檢測從所述輸出端子輸出的輸出電壓；以及

控制電路，該控制電路進行使占空比的反饋值改變的反饋控制，以使所述輸出電壓的目標值與所述輸出電壓的檢測值的偏差接近為零，并且該控制電路利用所述占空比的反饋值對所述開關元件進行通斷控制，

所述控制電路基于所述輸出電壓的信息、輸入到所述輸入端子的輸入電壓的信息及占空比的信息中的至少任意2種以上的信息，使所述反饋控制的頻率特性改變。

2.如權利要求1所述的功率轉換裝置，其特征在于，

所述控制電路使用所述輸出電壓的檢測值或所述輸入電壓的目標值作為所述輸出電壓的信息，使用所述電壓檢測電路檢測出的所述輸入電壓的檢測值或所述輸入電壓的設定值作為所述輸入電壓的信息，使用所述占空比的反饋值或基于所述輸出電壓的信息和所述輸入電壓的信息計算出的占空比的計算值作為所述占空比的信息。

3.如權利要求1或2所述的功率轉換裝置，其特征在于，

所述控制電路在所述反饋控制中至少進行積分控制，該積分控制將所述偏差乘以積分增益，并對由此得到的值進行積分，從而改變所述占空比的反饋值，

基于所述輸出電壓的信息、所述輸入電壓的信息和所述占空比的信息中的至少任意2種以上的信息，來改變所述積分增益，以使所述積分控制的傳遞函數與所述斬波電路的傳遞函數疊加后得到的開環傳遞函數的增益交叉頻率小于所述斬波電路的諧振頻率。

4.如權利要求1至3的任一項所述的功率轉換裝置，其特征在于，

所述控制電路在所述反饋控制中至少進行積分控制，該積分控制將所述偏差乘以積分增益，并對由此得到的值進行積分，從而改變所述占空比的反饋值，

基于所述輸出電壓的信息、所述輸入電壓的信息及所述占空比的信息中的至少任意2種以上的信息，來計算所述輸出電壓的變化相對于所述占空比的變化在所述斬波電路的傳遞函數中的比例要素的增益，

根據所述比例要素的增益的倒數、以及所述積分控制的傳遞函數與所述斬波電路的傳遞函數疊加后得到的開環傳遞函數的增益交叉頻率的目標值，來改變所述積分增益。

5.如權利要求1至4的任一項所述的功率轉換裝置，其特征在于，

還具備電流檢測電路，該電流檢測電路檢測所述電抗器中流過的電流，

所述控制電路在所述反饋控制中至少進行積分控制，該積分控制將所述偏差乘以積分增益，并對由此得到的值進行積分，從而改變所述占空比的反饋值，

將所述輸出電壓的信息設為Vout，將所述電流的檢測值設定為ILd，將所述電抗器的電阻值設為RL，將所述占空比的信息設為D，將所述積分控制的傳遞函數與所述斬波電路的傳遞函數疊加后得到的開環傳遞函數的增益交叉頻率的目標值設為fco，將所述積分增益設為Ki，根據下式來改變所述積分增益：

Ki＝2π×fco×(1-D)²/(Vout×(1-D)-RL×ILd)

或者

Ki＝2π×fco×(1-D)²/(Vout×(1-D))。

6.如權利要求4或5所述的功率轉換裝置，其特征在于，

所述控制電路將所述增益交叉頻率的目標值設定為小于基于所述輸出電壓的信息、所述輸入電壓的信息及所述占空比的信息中的任意2種以上的信息而計算出的所述斬波電路的諧振頻率的頻率。

7.如權利要求1或2所述的功率轉換裝置，其特征在于，

所述控制電路在所述反饋控制中至少進行微分控制，該微分控制將所述偏差乘以微分增益，并對由此得到的值進行微分，從而改變所述占空比的反饋值，

基于所述輸出電壓的信息、所述輸入電壓的信息和所述占空比的信息中的至少任意2種以上的信息，來改變所述微分增益，以使所述微分控制的傳遞函數與所述斬波電路的傳遞函數疊加后得到的開環傳遞函數的增益交叉頻率大于所述斬波電路的諧振頻率。