【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電力電子變換器，尤其涉及一種ac-dc變換器電壓過零點控制方法。
技術(shù)介紹
1、隨著全球能源需求的不斷增長，可再生能源的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。但是，由于其不穩(wěn)定的特性，例如天氣變化、日夜變化等，可再生能源的開發(fā)面臨著很大的挑戰(zhàn)。為了解決這個問題，儲能產(chǎn)業(yè)應(yīng)運而生。其中能量交互轉(zhuǎn)換的核心便是dc-ac逆變器，現(xiàn)階段的單相逆變器許多采用了圖騰柱線路結(jié)構(gòu)并且調(diào)制方式采用單極性方式，具有高效率，便于交錯并聯(lián)功率拓展以及成本低等優(yōu)勢，但其存在弊端，就是在過零處工頻管不易實現(xiàn)軟開通，同時容易產(chǎn)生電流震蕩。比如使用硅mos管，ds寄生電容較大，且其寄生體二極管的反向恢復(fù)時間往往大于100ns,會使工頻開關(guān)器件存在短暫的直通現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)炸機(jī)，驅(qū)動異常以及emc等一系列問題.
2、不加以處理，便會嚴(yán)重影響逆變器穩(wěn)定運行。上述問題在不同輸出負(fù)載下表現(xiàn)不同，更增加了解決對策的難度。
3、目前，在現(xiàn)有技術(shù)中，工頻管在過零換向時候，往往只做驅(qū)動死區(qū)時間的處理，防止驅(qū)動交疊造成的直通炸機(jī)，解決軟開通問題。此外，部分工程師會在工頻管換向死區(qū)時間內(nèi)，在主控快管上施加一個特定脈沖使其軟開通，或者使其電流可以平滑度過過零點，不產(chǎn)生畸變。但是這種方法往往只能解決其中一個問題，無法同時處理好軟開通與電流畸變問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本專利技術(shù)的目的在于提供一種ac-dc變換器電壓過零點控制方法，用于同時解決工頻管在過零換向過程中不易軟開通與電流畸變的問題。>
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：一種ac-dc變換器電壓過零點控制方法，應(yīng)用于ac-dc變換器電路，所述ac-dc變換器電路包括母線電路、第一主控開關(guān)器件、第二主控開關(guān)器件、第一工頻開關(guān)器件、第二工頻開關(guān)器件、負(fù)載、電感和濾波電容，所述第一主控開關(guān)器件與所述第一工頻開關(guān)器件串聯(lián)于母線電路的正負(fù)極兩端，所述第二主控開關(guān)器件與所述第二工頻開關(guān)器件串聯(lián)于母線電路的正負(fù)極兩端，所述第一主控開關(guān)器件與所述第一工頻開關(guān)器件之間設(shè)有第一串聯(lián)節(jié)點，所述第二主控開關(guān)器件與所述第二工頻開關(guān)器件之間設(shè)有第二串聯(lián)節(jié)點，所述電感一端連接所述第一串聯(lián)節(jié)點，所述電感另一端連接所述濾波電容的正極，所述濾波電容的負(fù)極連接所述第二串聯(lián)節(jié)點，所述負(fù)載并聯(lián)于所述濾波電容兩端，所述ac-dc變換器電壓過零點控制方法包括：
3、步驟s1，實時采集所述負(fù)載上的負(fù)載電壓以及所述電感上的電感電流；
4、步驟s2,判斷所述負(fù)載的類型以及所述負(fù)載上輸出電壓的過零點方向；
5、步驟s21,當(dāng)所述負(fù)載的類型為阻性負(fù)載且所述過零點方向為由負(fù)到正時，所述電感電流幾乎為零，關(guān)閉所述第一工頻開關(guān)器件并開通所述第二主控開關(guān)器件，所述第二主控開關(guān)器件的導(dǎo)通時間大于所述第一工頻開關(guān)器件的死區(qū)時間，且所述第一工頻開關(guān)器件的死區(qū)時間與所述第二主控開關(guān)器件的導(dǎo)通時間大于所述第二工頻開關(guān)器件上的寄生電容電壓與電感諧振到0所需的時間，并且留有預(yù)設(shè)余量；在所述第一工頻開關(guān)器件的死區(qū)結(jié)束后，開啟所述第二工頻開關(guān)器件，在所述第一工頻開關(guān)器件的死區(qū)時間內(nèi)，所述第二工頻開關(guān)器件上的寄生電容的電壓已經(jīng)諧振到0，且此時電感因諧振存在電流，諧振產(chǎn)生的電流方向使得所述第二工頻開關(guān)器件上的寄生二極管導(dǎo)通，所述第二工頻開關(guān)器件實現(xiàn)軟開通；
6、步驟s22,當(dāng)所述負(fù)載的類型為感性負(fù)載且所述過零點方向為由負(fù)到正時，所述感性負(fù)載此時的電流方向與所述第二工頻開關(guān)器件上的寄生體管導(dǎo)通方向一致，此時關(guān)閉所述第一工頻開關(guān)器件，同時開通所述第二主控開關(guān)器件，所述第二主控開關(guān)器件開通時間為預(yù)設(shè)的持續(xù)周期，在所述第一工頻開關(guān)器件的死區(qū)時間內(nèi)所述第二工頻開關(guān)器件上的寄生二級管會自然導(dǎo)通，所述第二工頻開關(guān)器件上的寄生電容電壓為0，在所述第一工頻開關(guān)器件的死區(qū)時間之后再開通所述第二工頻開關(guān)器件實現(xiàn)軟開通，所述第二主控開關(guān)器件開通的同時所述第二工頻開關(guān)器件的寄生二極管導(dǎo)通，此時所述電感處于短路狀態(tài)，電流不會發(fā)生畸變；
7、步驟s23,當(dāng)所述負(fù)載的類型為容性負(fù)載且所述過零點方向為由負(fù)到正時，關(guān)閉所述第一工頻開關(guān)器件，同時開通所述第二主控開關(guān)器件，所述第二主控開關(guān)器件的導(dǎo)通時間大于所述第一工頻開關(guān)器件的死區(qū)時間，且所述第一工頻開關(guān)器件的死區(qū)時間需要滿足電感電流放至0的時間，并留有所述預(yù)設(shè)余量，在所述第一工頻開關(guān)器件的死區(qū)結(jié)束后，電感電流放至0，此時所述第二工頻開關(guān)器件上的寄生電容會與所述電感諧振，將所述第二工頻開關(guān)器件上的寄生電容上的電壓諧振到零，并且所述電感上的電流方向與所述第二工頻開關(guān)器件寄生體二級管導(dǎo)通方向相同，此時開通所述第二工頻開關(guān)器件，實現(xiàn)軟開通，在所述第二主控開關(guān)器件關(guān)閉后，打開所述第一主控開關(guān)器件，此時所述母線電路將會給電感以預(yù)設(shè)斜率充電，且所述第一主控開關(guān)器件的導(dǎo)通時間需要滿足預(yù)設(shè)導(dǎo)通時間，使所述電感充電至過零時的電流保持幾乎不變，電流便不會發(fā)生畸變。
8、進(jìn)一步地，所述第一主控開關(guān)器件包括第一場效應(yīng)管、第一寄生二極管和第一寄生電容，所述第一寄生二極管的正極連接所述第一場效應(yīng)管的漏極，所述第一寄生二極管的負(fù)極連接所述第一場效應(yīng)管的源極，所述第一寄生電容的正極連接所述第一場效應(yīng)管的漏極，所述第一寄生電容的負(fù)極連接所述第一場效應(yīng)管的源極，所述第一場效應(yīng)管的源極連接所述第一串聯(lián)節(jié)點。
9、進(jìn)一步地，所述第二主控開關(guān)器件包括第二場效應(yīng)管、第二寄生二極管和第二寄生電容，所述第二寄生二極管的正極連接所述第二場效應(yīng)管的漏極，所述第二寄生二極管的負(fù)極連接所述第二場效應(yīng)管的源極，所述第二寄生電容的正極連接所述第二場效應(yīng)管的漏極，所述第二寄生電容的負(fù)極連接所述第二場效應(yīng)管的源極。
10、進(jìn)一步地，所述第一工頻開關(guān)器件包括第三場效應(yīng)管、第三寄生二極管和第三寄生電容，所述第三寄生二極管的正極連接所述第三場效應(yīng)管的漏極，所述第三寄生二極管的負(fù)極連接所述第三場效應(yīng)管的源極，所述第三寄生電容的正極連接所述第三場效應(yīng)管的漏極，所述第三寄生電容的負(fù)極連接所述第三場效應(yīng)管的源極。
11、進(jìn)一步地，所述第二工頻開關(guān)器件包括第四場效應(yīng)管、第四寄生二極管和第四寄生電容，所述第四寄生二極管的正極連接所述第四場效應(yīng)管的漏極，所述第四寄生二極管的負(fù)極連接所述第四場效應(yīng)管的源極，所述第四寄生電容的正極連接所述第四場效應(yīng)管的漏極，所述第四寄生電容的負(fù)極連接所述第四場效應(yīng)管的源極。
12、本專利技術(shù)的有益效果：
13、本專利技術(shù)通過區(qū)分不同負(fù)載，根據(jù)負(fù)載的類型在負(fù)載輸出電壓的過零點處施加不同的脈沖信號，實現(xiàn)對電感電流產(chǎn)生的震蕩的有效抑制，避免電流畸變，同時使得第一工頻開關(guān)器件以及第二工頻開關(guān)器件管在過零換向過程中實現(xiàn)軟開通。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種AC-DC變換器電壓過零點控制方法，應(yīng)用于AC-DC變換器電路，所述AC-DC變換器電路包括母線電路、第一主控開關(guān)器件、第二主控開關(guān)器件、第一工頻開關(guān)器件、第二工頻開關(guān)器件、負(fù)載、電感和濾波電容，所述第一主控開關(guān)器件與所述第一工頻開關(guān)器件串聯(lián)于母線電路的正負(fù)極兩端，所述第二主控開關(guān)器件與所述第二工頻開關(guān)器件串聯(lián)于母線電路的正負(fù)極兩端，所述第一主控開關(guān)器件與所述第一工頻開關(guān)器件之間設(shè)有第一串聯(lián)節(jié)點，所述第二主控開關(guān)器件與所述第二工頻開關(guān)器件之間設(shè)有第二串聯(lián)節(jié)點，所述電感一端連接所述第一串聯(lián)節(jié)點，所述電感另一端連接所述濾波電容的正極，所述濾波電容的負(fù)極連接所述第二串聯(lián)節(jié)點，所述負(fù)載并聯(lián)于所述濾波電容兩端，其特征在于，所述AC-DC變換器電壓過零點控制方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC-DC變換器電壓過零點控制方法，其特征在于：所述第一主控開關(guān)器件包括第一場效應(yīng)管、第一寄生二極管和第一寄生電容，所述第一寄生二極管的正極連接所述第一場效應(yīng)管的漏極，所述第一寄生二極管的負(fù)極連接所述第一場效應(yīng)管的源極，所述第一寄生電容的正極連接所述第一場效應(yīng)管的漏極，所述第一寄生電
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC-DC變換器電壓過零點控制方法，其特征在于：所述第二主控開關(guān)器件包括第二場效應(yīng)管、第二寄生二極管和第二寄生電容，所述第二寄生二極管的正極連接所述第二場效應(yīng)管的漏極，所述第二寄生二極管的負(fù)極連接所述第二場效應(yīng)管的源極，所述第二寄生電容的正極連接所述第二場效應(yīng)管的漏極，所述第二寄生電容的負(fù)極連接所述第二場效應(yīng)管的源極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC-DC變換器電壓過零點控制方法，其特征在于：所述第一工頻開關(guān)器件包括第三場效應(yīng)管、第三寄生二極管和第三寄生電容，所述第三寄生二極管的正極連接所述第三場效應(yīng)管的漏極，所述第三寄生二極管的負(fù)極連接所述第三場效應(yīng)管的源極，所述第三寄生電容的正極連接所述第三場效應(yīng)管的漏極，所述第三寄生電容的負(fù)極連接所述第三場效應(yīng)管的源極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的AC-DC變換器電壓過零點控制方法，其特征在于：所述第二工頻開關(guān)器件包括第四場效應(yīng)管、第四寄生二極管和第四寄生電容，所述第四寄生二極管的正極連接所述第四場效應(yīng)管的漏極，所述第四寄生二極管的負(fù)極連接所述第四場效應(yīng)管的源極，所述第四寄生電容的正極連接所述第四場效應(yīng)管的漏極，所述第四寄生電容的負(fù)極連接所述第四場效應(yīng)管的源極。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種ac-dc變換器電壓過零點控制方法，應(yīng)用于ac-dc變換器電路，所述ac-dc變換器電路包括母線電路、第一主控開關(guān)器件、第二主控開關(guān)器件、第一工頻開關(guān)器件、第二工頻開關(guān)器件、負(fù)載、電感和濾波電容，所述第一主控開關(guān)器件與所述第一工頻開關(guān)器件串聯(lián)于母線電路的正負(fù)極兩端，所述第二主控開關(guān)器件與所述第二工頻開關(guān)器件串聯(lián)于母線電路的正負(fù)極兩端，所述第一主控開關(guān)器件與所述第一工頻開關(guān)器件之間設(shè)有第一串聯(lián)節(jié)點，所述第二主控開關(guān)器件與所述第二工頻開關(guān)器件之間設(shè)有第二串聯(lián)節(jié)點，所述電感一端連接所述第一串聯(lián)節(jié)點，所述電感另一端連接所述濾波電容的正極，所述濾波電容的負(fù)極連接所述第二串聯(lián)節(jié)點，所述負(fù)載并聯(lián)于所述濾波電容兩端，其特征在于，所述ac-dc變換器電壓過零點控制方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ac-dc變換器電壓過零點控制方法，其特征在于：所述第一主控開關(guān)器件包括第一場效應(yīng)管、第一寄生二極管和第一寄生電容，所述第一寄生二極管的正極連接所述第一場效應(yīng)管的漏極，所述第一寄生二極管的負(fù)極連接所述第一場效應(yīng)管的源極，所述第一寄生電容的正極連接所述第一場效應(yīng)管的漏極，所述第一寄生電容的負(fù)極連接所述第一場效應(yīng)管的源極，所述第一場效應(yīng)管的源極連接所述第一串聯(lián)節(jié)點。...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李春暉，翟飛，周佳杰，
申請(專利權(quán))人：杭州鉑科電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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