[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

本發明提供一種功率轉換裝置，在斬波電路的頻率特性因運轉狀態的變化而發生變化的情況下也能夠維持反饋控制系統的穩定性和響應性。功率轉換裝置(10)具備：具有電抗器和開關元件的斬波電路(100)；以及改變開關元件的占空比的反饋值以使輸出電壓的目標值與輸出電壓的檢測值的偏差接近于零的控制電路(30)，控制電路(30)基于輸出電壓的信息、輸入電壓的信息和占空比的信息中的至少任意2種以上的信息，來改變反饋控制的頻率特性。

技術領域

本發明涉及功率轉換裝置。

背景技術

關于功率轉換裝置，已公開了專利文獻1。專利文獻1的技術中，2個轉換電路串聯連接，前級的轉換電路是對交流電壓進行整流的整流電路，后級的轉換電路是對電壓進行升壓的升壓型斬波電路，從而檢測輸出電壓，并通過反饋控制將其控制為目標電壓。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2003-36991號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

在輸入輸出電壓和負載的動作范圍較大的情況下，斬波電路的頻率特性會發生很大的變化。然而，專利文獻1的技術中，反饋控制的頻率特性是固定的。因此，為了在斬波電路的傳遞函數發生變化的情況下反饋控制系統也能夠穩定，需要降低反饋控制的響應性，從而存在無法得到足夠的響應速度的動作條件。

因此，希望功率轉換裝置在斬波電路的頻率特性因運轉狀態的變化而發生變化的情況下也能夠維持反饋控制系統的穩定性和響應性。

解決技術問題所采用的技術方案

本申請所涉及的功率轉換裝置包括：

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。

發明效果

根據本申請的功率轉換裝置，能夠根據基于輸出電壓、輸入電壓及占空比中的至少任意2種以上而改變的斬波電路的頻率特性，使反饋控制的頻率特性恰當地變化，并且在運轉狀態發生變化的情況下也能維持反饋控制系統的穩定性和響應性。

附圖說明

圖1是實施方式1所涉及的功率轉換裝置的結構圖。

圖2是實施方式1所涉及的控制電路的硬件結構圖。

圖3是實施方式1所涉及的控制電路的框圖。

圖4是用于說明實施方式1所涉及的開關元件的通斷控制的時序圖。

圖5是實施方式1所涉及的輸出電壓的反饋控制系統的框線圖。

圖6是實施方式1所涉及的斬波電路的傳遞函數的波特圖。

圖7是實施方式1所涉及的積分控制進行動作時的開環傳遞函數的波特圖。

圖8是實施方式1所涉及的積分控制進行動作時的積分控制、比例積分控制、比例積分微分控制及積分微分控制的波特圖。

圖9是實施方式1所涉及的微分控制進行動作時的微分控制、比例微分控制、比例積分微分控制及積分微分控制的波特圖。