[发明专利]一种周波变换型高频链逆变器的调制系统及方法

权利要求书

1.一种周波变换型高频链逆变器的调制系统，其特征在于，包括主电路拓扑、双闭环控制器、开关调制策略模块；

主电路拓扑包含前级全桥变换器、后级周波变换器及LC滤波器，其中：前级全桥变换器，将直流输入电压转化为50％占空比的正负方波电压，作用在变压器原边，转换后的电压由高频电压分量组成，原边开关管的驱动信号是由载波的上升沿二分频实现；后级周波变换器，将变压器原边传递的电压解调为单极性SPWM电压信号，采用设定的调制方法，实现周波变换器的软换流，将高频AC转化为带有基波分量的低频AC，实现单级功率转换；LC滤波器用于去除高频谐波分量；

双闭环控制器由电压外环和电流内环组成，输出电压参考值V_ref减去主电路拓扑的输出电压采样值V_o后，经过电压外环控制器作为电流内环的参考值i_ref，i_ref与主电路拓扑的滤波电感电流采样值i_Lf比较后经过电流内环控制器作为参考正弦调制波；

开关调制策略模块，前级全桥变换器中开关管驱动信号由锯齿载波经过上升沿二分频后，加入死区时间得到；参考正弦调制波与锯齿波通过PWM比较器得到初始驱动信号，初始驱动信号通过逻辑变换得到后级周波变换器中开关管的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的周波变换型高频链逆变器的调制系统，其特征在于，所述前级全桥变换器包括输入电压源V_in，前级第一～第四功率开关管M₁、M₂、M₃、M₄；所述M₁、M₂的漏极共同连接到V_in一端，M₁、M₂的源极分别连接到M₃、M₄的漏极上，M₃、M₄的源极共同连接到V_in另一端，两桥臂中点A、B接在变压器T原边两端；桥臂中点A与变压器T之间串联漏感L_r，漏感L_r提供软开关条件；励磁电感L_m并联在变压器T两端，起到传递能量的作用；

所述前级全桥变换器在一个开关周期内提供正负交替的方波电压，工作在50％占空比的驱动信号下。

3.根据权利要求1所述的周波变换型高频链逆变器的调制系统，其特征在于，所述后级周波变换器，由四组双向开关(S_xa、S_xb)组成，x＝1,2,3,4，每组双向开关分别由两个反向串联的MOS管组成；S_1a、S_2a的漏极共同连接到变压器T副边的一端，S_1b的漏极连接S_3a的漏极且公共端为E，S_2b的漏极连接S_4a的漏极且公共端为F，S_3b、S_4b的漏极共同连接到变压器T副边的另一端；公共端E通过滤波电感L_f连接滤波电容C_f的一端，公共端F连接滤波电容C_f的另一端，滤波电感L_f、滤波电容C_f组成低通滤波器，经滤波后的输出电压作用给负载R_o；

所述后级周波变换器在一个开关周期内向负载R_o两次传递能量，将方波高频信号转换为低频输出信号。