[發明專利]一種專用供電裝置控制方法

在審

• 申請號: 202011601663.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112737394A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 楊建輝;呂信均;熊鋼;饒毅;王少臣;楊冬;孫雨凡
• 申請（專利權）人: 四川紅華實業有限公司
• 主分類號: H02M7/5395
• 分類號: H02M7/5395
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 閆兆梅

本發明屬于電力電子特種電源技術領域，具體涉及一種專用供電裝置控制方法，該方法包括以下步驟：步驟1，模擬PWM控制器的三角載波發生器時刻產生固定頻率的三角載波；步驟2，對數字控制器進行環路控制；步驟3，數模轉換器DAC將步驟2輸出的三相交流的數字信號轉換為三相模擬信號；步驟4，模擬PWM控制器根據步驟3中數模轉換器DAC輸出的三相模擬信號進行脈沖寬度調制。本發明大幅提高了鈾濃縮變頻電源的一致性、靈活性、穩定性同時還具備更高精度、更低系統延時、更快瞬時響應的優點，為大功率并聯系統打下了堅實的技術基礎。

技術領域

本發明屬于電力電子特種電源技術領域，具體涉及一種專用供電裝置控制方法。

背景技術

鈾濃縮變頻電源最初很多都采用方波逆變控制策略，電路簡單、價格便宜。缺點是調壓范圍窄，噪聲大，方波逆變器輸出方波交流電質量較差不穩定，其正向最大值到負向最大值都會產生，長期運行對負載和逆變器都會造成強烈的不穩定過熱或是器件損傷。輸出電壓中的諧波成份，在帶感性負載時候將產生附加損耗，且電磁干擾大，所以方波逆變技術逐漸退出舞臺，正弦波逆變技術以輸出波形好、失真度低、干擾小、性能好等優點成為交流電源控制技術的主流。正弦波逆變技術有模擬和數字兩種實現方案，因模擬控制脈沖寬度調制PWM架構具有動態響應快、精度高的突出優點，但模擬控制集成度低、靈活性較差，因阻容等分立器件的一致性差異均會對控制產生一定差異，調試過程復雜，不利于大規模生產調試。隨著數字化技術的發展，越來越多的系統開發商采用這種數字化技術，數字技術具備在線可編程能力、可方便快捷的實現多環路高級控制算法及優秀的系統管理和互聯功能。數字控制解決方案，可讓一個單處理器與單獨自定義軟件一起工作以滿足每個功率級的需求，大規模生產時，產生的經濟規模會十分巨大。但數字化控制會引入0.5-1.0Ts(開關周期)的延時，該延時會導致系統的帶寬降低，動態響應慢、增益無法提高、系統穩定性降低等問題，而對于數字脈沖寬度調制PWM，為了達到與模擬控制架構同等的性能指標必須具備高分辨率、高速和線性模數轉換器ADC，以及高分辨率、高速的脈沖寬度調制PWM電路，因而與模擬控制架構相比的成本必將大幅增加。

因此需要提供一種專用供電裝置控制方法，以解決現有技術存在的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種專用供電裝置控制方法，將模擬脈沖寬度調制PWM與數字控制相結合，在不犧牲模擬控制所具備的脈沖寬度調制PWM精度和無限分辨率的情況下，提供數字控制所具有的全部性能，提高鈾濃縮變頻電源的一致性、靈活性、穩定性同時還具備更高分辨率、更低系統延時、更快瞬時響應的優點。

實現本發明目的的技術方案：

一種專用供電裝置控制方法，該方法包括以下步驟：

步驟1，模擬PWM控制器的三角載波發生器時刻產生固定頻率的三角載波；

步驟2，對數字控制器進行環路控制；

步驟3，數模轉換器DAC將步驟2輸出的三相交流的數字信號轉換為三相模擬信號；

步驟4，模擬PWM控制器根據步驟3中數模轉換器DAC輸出的三相模擬信號進行脈沖寬度調制。

所述的步驟1中的三角載波發生器由滯回比較器和積分電路組成，滯回電路產生方波，積分電路對方波積分輸出三角波。

所述的步驟1中的三角載波發生器的電路連接為運放A1負輸入接地，正輸入串聯電阻R2連接至運放A1輸出引腳的電阻R4，電阻R4引腳串聯穩壓管接地，運放A1輸出引腳串聯R4、R3電阻連接至運放A2的負輸入，運放A2的負輸入串聯電容C連接至運放A2的輸出引腳，運放A2的正輸入串聯電阻R5接地，運放A2的輸出引腳串聯電阻R1連接至運放A1的正輸入，運放A2輸出引腳連接至模擬PWM控制器比較器負輸入端。

所述的步驟1中的三角載波幅值：