[發明專利]一種DCM單橋臂集成分裂源升壓逆變器的控制方法

有效

• 申請號: 202011005301.5
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112117924B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 秦嶺;沈家鵬;段冰瑩;周磊;許興;高娟;田民;馬宇昂;錢天泓
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M7/5395
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種DCM單橋臂集成分裂源升壓逆變器的控制方法，所述DCM單橋臂集成分裂源升壓逆變器應用于輸出穩壓模式下的獨立逆變場合，所述DCM單橋臂集成分裂源升壓逆變器包括直流電源E、輸入電感L_in、防反二極管D、升壓橋臂、逆變橋臂、輸出電容C_f、輸出電感L_f和阻性負載R_L，所述升壓橋臂包括第一開關管S₁、第二開關管S₂，所述逆變橋臂包括第三開關管S₃、第四開關管S₄，直流電源E的正極與輸入電感L_in的一端相連，輸入電感L_in的另一端與防反二極管D的陽極相連，防反二極管D的陰極連接到第一開關管S₁的源極和第二開關管S₂的漏極；直流電源E的負極與第二開關管S₂的源極、第四開關管S₄的源極和直流母線電容C_dc的負極相連，直流母線電容C_dc的正極與第一開關管S₁的漏極和第三開關管S₃的漏極相連；輸出電感L_f的一端連接到升壓橋臂中點，另一端與輸出電容C_f的一端連接，輸出電容C_f的另一端連接到第三開關管S₃的源極和第四開關管S₄的漏極；輸出電容C_f兩端分別與阻性負載R_L相連，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟：

S1.獲取直流母線電壓，并與給定直流母線電壓基準作差，得到第一誤差；

S2.將所述第一誤差送入直流母線電壓控制器，由直流母線電壓控制器產生第一控制信號，并將所述第一控制信號經調制產生脈沖頻率調制信號，用于對第一開關管S₁和第二開關管S₂進行驅動；

其中，所述將所述第一控制信號經調制產生脈沖頻率調制信號，具體為：

S21.將所述第一控制信號輸入電壓/頻率值轉換模塊，得到對應載波信號頻率值，將所述載波信號頻率值通過限頻模塊進行上下限約束，并將所述限頻模塊輸出頻率值送入三角載波發生模塊，輸出頻率可變的第一雙極性三角載波信號；

S22.將平均值等于零的直流調制信號與所述第一雙極性三角載波信號進行比較，形成占空比恒定為0.5的脈沖頻率調制信號；

S3.獲取輸出電壓，并與給定交流輸出基準作差，獲得第二誤差；

S4.將所述第二誤差送入輸出電壓控制器，由輸出電壓控制器產生第二控制信號，并將所述第二控制信號經調制產生脈沖寬度調制信號，用于驅動所述第三開關管S₃和第四開關管S₄。

2.根據權利要求1所述的DCM單橋臂集成分裂源升壓逆變器的控制方法，其特征在于，步驟S4中，所述將所述第二控制信號經調制產生脈沖寬度調制信號，具體為：將第二控制信號經限幅模塊后與固定頻率的第二雙極性三角載波信號進行比較形成脈沖寬度調制信號。

3.根據權利要求1所述的DCM單橋臂集成分裂源升壓逆變器的控制方法，其特征在于，所述頻率可變的第一雙極性三角載波信號的頻率變化范圍為10～100kHz。

4.根據權利要求2所述的DCM單橋臂集成分裂源升壓逆變器的控制方法，其特征在于，所述固定頻率的第二雙極性三角載波信號的頻率為10kHz。

5.根據權利要求1所述的DCM單橋臂集成分裂源升壓逆變器的控制方法，其特征在于，所述輸入電感L_in的設計如下：

其中，f_s1,min為限頻模塊的最小值，f_s1,max為限頻模塊的最大值，U_dc和E別為直流母線電壓u_dc和直流電源電壓E的平均值，D為升壓橋臂第二開關管S₂導通占空比，P_o為輸出功率。