[发明专利]一种并网逆变器的多环宽滞环电流控制方法及电路

说明书

本发明涉及一种并网逆变器控制方法，尤其涉及一种多环宽滞环电流控制方法及相应的实现该方法的硬件电路。它包括采样调理电路，采样调理电路的输出端分别连接有有效值信号输出电路和减法器，减法器的输出端连接有环宽大小为hL的双滞环比较器X1和环宽大小为hH的双滞环比较器X2，其中hLhH，所述电流有效值信号输出电路、双滞环比较器X1和双滞环比较器X2共同连接有用于输出PWM驱动信号的CPLD。本发明的有益之处在于：保留了传统定环宽电流控制的优点。这意味着多环宽滞环电流控制逆变器保持了高稳定性、快速动态性能的优点；根据实际应用场合，通过判断逆变器输出电流有效值的大小来决定具体环宽，从而能大大减小了功率开关管的开关损耗。

技术领域

本发明涉及一种并网逆变器控制方法，尤其涉及一种多环宽滞环电流控制方法及相应的实现该方法的硬件电路。

背景技术

并网逆变器固定开关频率PWM电流控制对系统参数以及负载波动较为敏感，而且当三相逆变器交流侧电压峰值Vm波动时，若PWM开关频率固定，则电流跟踪误差大小也发生变动，因此固定开关频率无法满足高跟踪准确度要求的控制系统，而滞环控制则能解决上述问题。当电流误差超越滞环宽度时，主电路功率开关管切换，迫使电流误差减小，从而使电流误差控制在一定环宽范围内，具有极高的跟踪准确度及动态响应速度。

在实际工程中，功率开关管的切换伴随着导通损耗和截止损耗，开关管切换的频率越高，流过开关管的电流越大，则附加的损耗越大。因此有必要根据具体应用场合特别是工作在大电流的状况下尽量降低开关管的切换频率。当采用滞环控制时，纹波电流的幅值与滞环宽度呈正相关，而电流波形畸变率则跟纹波电流幅值与电流有效值的比值呈正相关。根据上述规律，在相同的电流波形畸变率要求下，在电流有效值较小时，采用较小的滞环宽度，以降低纹波电流幅值；在电流有效值较大时，采用较大的滞环宽度，牺牲纹波电流幅值的限制，以降低开关频率，从而减小了开关损耗。

发明内容

本发明的目的针对现有定环宽滞环电流控制技术的不足，提出一种既保留传统滞环电流控制优点，又可降低逆变器在输出大电流时开关损耗的控制电路和一种既保留传统滞环电流控制优点，又可降低逆变器在输出大电流时开关损耗的控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种并网逆变器的多环宽滞环电流控制电路,包括用于接收逆变器的传感器信号的采样调理电路，所述采样调理电路的输出端分别连接有有效值信号输出电路和用于生成误差电流信号的减法器，所述减法器的输出端连接有环宽大小为hL的双滞环比较器X1和环宽大小为hH的双滞环比较器X2，其中hLhH，所述电流有效值信号输出电路、双滞环比较器X1和双滞环比较器X2共同连接有用于输出PWM驱动信号的CPLD。

进一步的，有效值信号输出电路包括用于接收采样调理电路输出的采样电流模拟信号的有效值转换电路，在有效值转换电路的输出端连接有用于将接收效值转换电路输出的电流效值模拟信号转化成电流数字有效值信号并输出到CPLD的A/D芯片。

一种并网逆变器的多环宽滞环电流控制方法，包括以下步骤：

第一步，将逆变器电流误差信号同时输入至环宽大小为hL的双滞环比较器X1和环宽大小为hH的双滞环比较器X2，其中hLhH，得到两个不同环宽大小下的原始驱动信号即滞环比较输出脉冲信号，并输入至CPLD；

第二步，CPLD通过判断逆变器实测输出电流有效值与所设阈值的大小关系，选择出相应环宽大小的原始驱动信号，并形成带死区的一对互补PWM驱动信号，驱动逆变器主电路开关管动作。

进一步的，电流误差信号是将通过采样调理电路转化的采样电流模拟信号以及参考电流值输入减法器，通过减法器的计算得出并同时输入至环宽大小为hL的双滞环比较器X1和环宽大小为hH的双滞环比较器X2。

电流有效值的生成步骤为：

第一步，将逆变器电流传感器输出值通过采样调理电路转化为采样电流模拟信号；