[发明专利]一种双向功率流高频隔离有源钳位逆变器的控制方法

权利要求书

1.一种双向功率流高频隔离有源钳位逆变器的控制方法，所述逆变器主电路包括：原边的H桥电路和谐振电感、副边的由双向开关构成的周波变换器、副边的由全桥电路和二极管构成的有源钳位电路，其特征在于：

载波和调制波以及负调制波比较产生主电路中各开关管的动作信号，并留出足够的死区时间保证所有开关管的零电压开断和保证足够的安全裕量；在调制波极性变化的时候，原边H桥电路的超前桥臂和滞后桥臂也跟着互换；在周波变换器切换时，有源钳位电路中全桥电路同一桥臂上下开关管工作在互补的模式下，给电感电流和变压器副边的电流提供通路，不产生电流突变，从而避免电压过冲和电压振荡；有源钳位电路中全桥电路的开关管的开关动作都是在开关管两端电位相同的时刻进行，实现钳位电路的零电压开关。

2.根据权利要求1所述的一种双向功率流高频隔离有源钳位逆变器的控制方法，其特征在于原边H桥电路的调制：构成原边H桥电路的开关管的开关时刻由调制波u_g和载波u_c比较来决定，相邻载波周期内调制波u_g和载波u_c的交点分别用来决定H桥电路中第一开关管（S₁）的开通和关断信号，与第一开关管（S₁）同一桥臂的第二开关管（S₂）的驱动信号与第一开关管（S₁）的驱动信号互补；同时在以上两个相邻载波周期内，负调制波-u_g和载波u_c的交点分别用来决定第三开关管（S₃）的开通和关断信号，与第三开关管（S₃）同一桥臂的第四开关管（S₄）的驱动信号与与第三开关管（S₃）的驱动信号互补。

3.根据权利要求1所述的一种双向功率流高频隔离有源钳位逆变器的控制方法，其特征在于副边周波变换器的调制：构成周波变换器的每个双向开关交替开通一个载波周期，将高频变压器的高频交流输出处理成单极性的SPWM波形，并在周波变换器双向开关切换阶段加入交叠导通时间；具体是：在输出电压的正半波，周波变换器将正负相间的高频脉冲变为正的单极性PWM电压；在输出电压的负半波，周波变换器将正负相间的高频脉冲变为负的单极性PWM电压。

4.根据权利要求1所述的一种双向功率流高频隔离有源钳位逆变器的控制方法，其特征在于：在变压器副边输出电压u_CD>0时，有源钳位电路中全桥电路的第一、第四电力电子开关（S_C1、S _C4）导通，将输出电压钳位到2nE，其中，n是变压器的匝数比，E是直流侧的输入电压；在变压器副边输出电压u_CD=0时，有源钳位电路将输出电压钳位到零，并给变压器副边和滤波电感提供电流通路；在变压器副边输出电压u_CD<0时，有源钳位电路中全桥电路的第二、第三电力电子开关（S_C2 、S _C3）导通将输出电压钳位到-2nE。

5.根据权利要求1所述的一种双向功率流高频隔离有源钳位逆变器的控制方法，其特征在于：原边的H桥电路工作在移相调制模式下，移相角度是变化的，输入脉冲的宽度是正弦变化的，在调制波u_g>0时，第一、第二开关管（S₁、S₂）是超前桥臂，第三、第四开关管（S₃、S₄）是滞后桥臂；调制波u_g<0时， 超前桥臂和滞后桥臂互换。

6.根据权利要求1所述的一种双向功率流高频隔离有源钳位逆变器的控制方法，其特征在于采用闭环控制，将输出交流电压的反馈值v_c与参考值v_Cref相减得到误差信号，误差信号经过多谐振控制器或者重复控制器运算后产生调制波u_g。

7.根据权利要求1所述的一种双向功率流高频隔离有源钳位逆变器的控制方法，其特征在于谐振电感由变压器漏感或变压器漏感串联附加电感组成。