[发明专利]一种提高高频电源抗扰动能力的方法

说明书

本发明公开了一种提高高频电源抗扰动能力的方法，包括：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；构建电感电流扰动观测器；在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；引入标称电感和标称电容电压得到中性点控制电压方程；将高频电源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。本发明将电感参数变化时直流母线电压误差视为扰动量，利用扰动观测器估计出该扰动量并反馈至输入端，提高控制系统抗扰动能力。

技术领域

本发明涉及一种提高高频电源抗扰动能力的方法，该方法基于电感电流扰动观测器的高 频电源控制，提高高频电源控制系统抗干扰能力和动态响应速度。

背景技术

高频电源作为一种DC-DC电源设备，向着数字化、集成化、大功率化不断发展。随着电 子技术的发展，采用PLC、DSP等高性能控制芯片为核心的控制系统成为当今主流，对这些 控制芯片数字化程度高、集成度高、运行速度快、成本低廉，为高频电源高效工作提供了有 力保证。在控制系统方面，利用PI控制、自适应控制、滑模控制等理论构建的软件控制系统 是实现高频电源的高效控制，保证电源正常运行提高电源工作性能的有力保障，但不同控制 算法由各自有优缺点，限制了上述控制算法的推广应用。

传统高频电源电路拓扑中的桥臂侧电感参数易受电感电流变化影响，直流母线电压易受 负载波动影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高高频电源抗扰动能力的方法，从高频电源驱动电路中的 可测信息估计出不可测扰动，进而在控制算法中对扰动量进行补偿，提高系统抗干扰能力和 动态响应速度。

本发明采取如下技术方案来实现的：

一种提高高频电源抗扰动能力的方法，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。

本发明进一步的改进在于，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。