[發明專利]基于圖騰柱雙向AC/DC變換器的開環PFC控制方法

在審

• 申請號: 202211550411.9
• 申請日: 2022-12-05
• 公開（公告）號: CN115833562A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 鄭城市;李健;張勝利;陳壘;苗堃;賈鵬舉;李大偉;王毛;南鈺;賀遠
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司濟源供電公司;國網河南省電力公司南陽供電公司;國網河南省電力公司開封供電公司
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M1/00;H02M1/088;H02J5/00;H02M5/293;H02M7/797
• 代理公司: 鄭州圖釘專利代理事務所(特殊普通合伙) 41164
• 代理人: 董宇濤

1.基于圖騰柱雙向AC/DC變換器的開環PFC控制方法，其特征在于：所述圖騰柱雙向AC/DC變換器由直流側全橋電路和交流側電路組成，交流側電路是由S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆六個同型號MOSFET組成的全橋電路；直流側全橋由S₇、S₈、S₉、S₁₀四個同型號MOSFET開關管組成；直流電源電壓為v_dc，交流電源電壓為v_g＝V_Lsin(2f_gt)，諧振變換器兩端口電壓分別為v_ab＝v_p和v_cd＝v_s，f_g＝50Hz是交流電網的頻率，ω_g是交流電網的角頻率，是前后級電路的脈沖信號中線間的移相角，C₁為直流側的穩壓電容，同理交流側電感由L_g1和L_g2構成；變壓器變比為1:n，L_s為輔助電感與變壓器漏感之和,i_L為流過電感L_s的電流；v_ab和v_cd分別表示交直流側兩全橋橋臂中點間的電壓，前后兩級電路采用固定50％占空比，C₁為交流側鉗位電容；所述開環PFC控制方法，具體如下：

直流側全橋電路的兩個橋臂180°導通，并使用信號m(t)進行調制，m(t)定義為

m(t)＝0.5sin(ω_gt)(1)

T_s＝1/f_s表示交流側MOSFET開關周期，f_s設定為100kHz，交流全橋開關管脈沖時序由載波u₁生成，調制波m(t)與u₂和u₂′共同作用控制著直流全橋四只開關管的開通信號，載波u₂是u₁經過移相后得到，移相角為φ，即前后級交直流側電路間的移相角，前后交直流電路驅動信號脈沖中心間隔時長為δ，滿足δ＝φ/2πf_s，將u₂反相或移相180°后即可得到載波u₂′；V_ac為交流電壓的瞬時值，V_dc為直流電壓值。

2.如權利要求1所述的基于圖騰柱雙向AC/DC變換器的開環PFC控制方法，其特征在于：所述雙向AC/DC變換器采用基于Smith預估器的電壓閉環控制方案，對直流電壓進行采樣，電壓環采用PI控制，其輸出為電流環給定，控制器的輸出為前后級交直流側電路間的移相角用以產生直流全橋占空比D_dc；對電流內環采用Smith預估器加PI控制方案，以消除求平均過程所產生的時滯。

3.如權利要求1所述的基于圖騰柱雙向AC/DC變換器的開環PFC控制方法，其特征在于：對于直流側，當m(t)u₂時，S₇驅動置高電平，反之S₈驅動置高電平；當m(t)u₂′時，S₉驅動置高電平，反之S₁₀驅動置高電平；對于交流側，其工作原理為通過交流電路開關管脈沖信號為周期方波，S₁、S₂、S₃、S₄以開關頻率f_s切換狀態，S₁、S₄脈沖信號與S₂、S₃相反。