[发明专利]一种整流器及其控制方法

权利要求书

1.一种整流器的控制方法，所述整流器，包括：三相电压源电路(1)、三相不控整流电路(2)、两个对称的boost电路(3)、三次谐波电压生成电路(4)和H桥boost PFC电路(5)，其中，三相电压源电路(1)由u_a、u_b、u_c三相电压源组成，u_a、u_b、u_c三相电压源一端连在一起接中线，另一端分别与三相不控整流电路(2)相连；

所述三相不控整流电路(2)包括第一二极管D₁、第二二极管D₂、第三二极管D₃、第四二极管D₄、第五二极管D₅和第六二极管D₆，其中，第一二极管D₁的阳极与第二二极管D₂的阴极相连构成第一条串联电路，第三二极管D₃的阳极和第四二极管D₄的阴极相连构成第二条串联电路，第五二极管D₅的阳极和第六二极管D₆的阴极相连构成第三条串联电路，以上三条串联电路阴极与阴极相共，阳极与阳极相共构成三相不控整流电路(2)；其中，u_a电压源的另一端与第一条串联电路的中点相连，u_b电压源的另一端与第二条串联电路的中点相连，u_c电压源的另一端与第三条串联电路的中点相连，ua、ub、uc三相电压源的中线与两个对称的boost电路(3)相连；

所述两个对称的boost电路(3)包括两个输入电感、两个功率开关管、两个二极管和两个电容，其中，第一boost电路包括第一电感L₁、第一功率开关管Q₁、第七二极管D₇和第一输出电容C₁，其中第一电感L₁的一端与第五二极管D₅的阴极相连，第一电感L₁的另一端与第一功率开关管Q₁的漏极和第七二极管D₇的阳极相连，第七二极管D₇阴极接第一输出电容C₁的正极，第一功率开关管Q₁的源极和第一输出电容C₁的负极以及三相电压源的中线相连；第二boost电路包括第二电感L₂、第二功率开关管Q₂、第八二极管D₈和第二输出电容C₂，其中第二电感L₂的一端与第六二极管D₆的阳极相连，另一端与第二功率开关管Q₂源极和第八二极管D₈阴极相连，第二功率开关管Q₂的漏极和第二输出电容C₂的正极与三相电压源的中线相连，第八二极管D₈阳极与第二输出电容C₂负极连接；

所述三次谐波电压生成电路(4)包括第三功率开关管Q₃、第四功率开关管Q₄和第五功率开关管Q₅，其中第三功率开关管Q₃功率引线端一端接u_a，第四功率开关管Q₄功率引线端一端接u_b，第五功率开关管Q₅功率引线端一端接u_c，第三功率开关管Q₃功率引线端的另一端、第四功率开关管Q₄功率引线端的另一端和第五功率开关管Q₅功率引线端的另一端相连后连接第九二极管D₉阳极；

H桥boostPFC整流(5)包括第九二极管D₉、第十二极管D₁₀、第十一二极管D₁₁、第十二二极管D₁₂、第三电感L₃、第六功率开关管Q₆、第十三二极管D₁₃和第三电容C₃，其中第九二极管D₉阳极与第十二极管D₁₀阴极相连，第十一二极管D₁₁阳极与第十二二极管D₁₂阴极相连，第九二极管D₉、第十一二极管D₁₁共阴极连接后连接第三电感L₃的一端，第三电感L₃另一端连接第十三二极管D₁₃的阳极与第六功率开关管Q₆漏极，第十三二极管D₁₃的阴极连接第三电容C₃的正极，第十二二极管D₁₂、第十二极管D₁₀共阳极连接后连接第六功率开关管Q₆的源极和第三电容C₃的负极，第十二二极管D₁₂阴极和第二功率开关管Q₂漏极相连；

其特征在于，包括以下步骤：

(1)第一输出电容C₁的反馈值和给定值比较并经PI调节确定第一电感L₁电流的幅值，此幅值乘以第五二极管D₅阴极对地电压采样值得到第一电感L₁电流内环给定，第一电感L₁电流内环给定和第一电感L₁电流反馈值比较并经PI调节后控制第一功率开关管Q₁，即控制第一电感L₁的电流跟踪第五二极管D₅阴极对地电压包络线；

(2)第二电感L₂电流的幅值给定采用第一电感L₁电流的幅值给定，幅值乘以第六二极管D₆阳极对地电压采样值得到第二电感L₂电流内环给定，第二电感L₂电流内环给定和第二电感L₂电流反馈值比较并经PI调节后控制第二功率开关管Q₂，即控制第二电感L₂的电流跟踪第六二极管D₆阳极对地电压包络线，此时，三相相电流除-30°到30°，150°到210°外，都与相电压保持相位一致；

(3)当某一相电压处于三相电压的中间时，该相没有电流流过三相不控整流二极管D₁-D₆，此时，波形补偿电路相应相的双向开关导通，补偿相应相电流波形所缺部分；第三电感L₃电流给定幅值为相电流幅值的一半，其除以三次谐波电压的绝对值作为第三电感L₃电流环给定，第三电感L₃电流环给定和第三电感L₃电流反馈值做差并PI调节后控制第六功率开关管Q₆，即控制第三电感L3的电流跟踪二极管H桥D₉-D₁₂的整流电压包络线，-30°到30°，150°到210°即相电流波形的中间2/4部分得到补偿，补齐波形所缺的部分，相电流为完整的正弦波，且和输入电压同相位，功率因数为1。