[发明专利]一种提高高频电源抗扰动能力的方法

权利要求书

1.一种提高高频电源抗扰动能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)定义高频电源DC-DC电路中全桥逆变电路桥臂侧电感、桥臂侧电容动态特性表达式；

2)为解决高频电源中直流母线电压存在扰动，根据步骤1)高频电源DC-DC电路中全桥逆变电路桥臂侧电感、桥臂侧电容动态特性表达式构建电感电流扰动观测器；

3)在步骤2)电感电流扰动观测器中引入低通滤波器，得到一阶低通滤波器表达式，当系统频率低于截止频率时，低频扰动得到有效抑制；

4)根据步骤1)高频电源DC-DC电路中全桥逆变电路桥臂侧电感、桥臂侧电容动态特性表达式，并引入标称电感和标称电容电压得到中性点控制电压方程；

5)将步骤4)得到的高频电源DC-DC电路中性点控制电压方程作为高频电源DC-DC电路中全桥逆变电路电压控制环节输入，将具有低通滤波功能的电感电流扰动观测器引入全桥逆变电路电流控制环节中，起到提高高频电源抗扰动能力的作用。

2.根据权利要求1所述的一种提高高频电源抗扰动能力的方法，其特征在于，步骤1)的具体实现方法为：以高频电源DC-DC电路中全桥逆变电路A相为例，定义高频电源DC-DC电路中全桥逆变电路桥臂侧电感特性表达式：

其中：u_n为逆变电路输出端A到中性点N的电压值；L_f为滤波电感；i_f为桥臂侧电感电流；R为电感寄生电阻；u_c为桥臂侧电容电压；

桥臂侧电容动态特性表达式：其中：C_f为滤波电容；i₀为流过负载电阻R₀的电流。

3.根据权利要求2所述的一种提高高频电源抗扰动能力的方法，其特征在于，步骤2)的具体实现方法为：根据步骤1)高频电源DC-DC电路中全桥逆变电路桥臂侧电感、桥臂侧电容动态特性表达式构建电感电流扰动观测器：用Δu_dc为直流母线电压扰动的影响；L_f、R_f构成桥臂侧电感实际模型；构成桥臂侧电感标称模型；ω(s)为低通滤波器传递函数；为电感电流参考值；i_f(ab)为电感电流观测值；G(s)为PI控制器的传递函数，G(s)＝K₁(K_p+K_i/s)，其中：K_p是PI控制器的比例系数、K_i是PI控制器的积分系数、K₁是逆变器放大系数。

4.根据权利要求3所述的一种提高高频电源抗扰动能力的方法，其特征在于，步骤3)的具体实现方法为：在步骤2)电感电流扰动观测器中引入低通滤波器，得到一阶低通滤波器表达式：

其中：T_f为时间常数；当ω(s)＝1时，系统中存在的外部扰动得到有效抑制，被控对象近似于标称模型；当系统频率低于截止频率时，低频扰动得到有效抑制。

5.根据权利要求4所述的一种提高高频电源抗扰动能力的方法，其特征在于，时间常数选择不同时间常数，对应不同的截止频率。

6.根据权利要求4所述的一种提高高频电源抗扰动能力的方法，其特征在于，T_f取0.15ms。

7.根据权利要求4所述的一种提高高频电源抗扰动能力的方法，其特征在于，步骤4)的具体实现方法为：根据步骤1)高频电源DC-DC电路中全桥逆变电路桥臂侧电感、桥臂侧电容动态特性表达式，并引入标称电感和标称电容电压得到中性点控制电压方程：在设计电感电流扰动观测器时，桥臂侧电感电流作为观测对象，直流母线电压的波动作为外部干扰，电感电流观测值通过叠加计算得到电流控制环节的输入。

8.根据权利要求7所述的一种提高高频电源抗扰动能力的方法，其特征在于，步骤5)的具体实现方法为：将步骤4)得到的高频电源DC-DC电路中性点控制电压方程作为高频电源DC-DC电路中全桥逆变电路电压控制环节输入，将具有低通滤波功能的电感电流扰动观测器引入全桥逆变电路电流控制环节中，起到提高高频电源抗扰动能力的作用。