[发明专利]输出直流分量主动控制逆变器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种主动控制逆变器及其控制方法，尤其涉及一种输出直流分量主动控制逆变器及其控制方法。

背景技术

在现代生产生活中，随着电力电子技术的发展，逆变技术被广泛地应用于各种电力电子系统供电设备，以满足用电负载对供电质量的各类要求。作为理想交流供电电源的逆变电路的输出电压应为正弦波，不含有直流分量。但实际上，由于逆变器控制电路中运算放大器的零点漂移，开关管本身及其驱动电路不一致等原因会使逆变器输出电压产生直流分量。根据美国国家军用标准MIL-STD-704E，逆变器输出电压为115V/400Hz时，输出电压的直流分量应小于±100mV。

在输出带低频隔离变压器的场合，如果直流分量超过一定值，就会造成隔离变压器饱和，导致系统过流保护，甚至损坏功率器件。在输出不带低频隔离变压器的场合，直流分量将直接对负载供电。对于非线性负载，直流分量将会造成电流的严重不对称，损坏负载。同时，在逆变器直接并联系统中，由于逆变器各模块间连线的阻抗很小，各模块输出电压较小的直流分量差也会造成较大的直流环流，使逆变器各模块不能均分负载，降低了并联系统的可靠性。因此有必要找到减小或者消除逆变器输出电压直流分量的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷提出一种输出直流分量主动控制逆变器及其控制方法。

本发明输出直流分量主动控制逆变器，其特征在于包括直流分量采样电路、直流分量调节电路、电压环、电流采样电路、电流环、PWM驱动电路、DC-AC逆变器、电压采样电路和电源，其中DC-AC逆变器的输出端分别接电流采样电路的输入端、电压采样电路的输入端和直流分量采样电路的输入端，直流分量采样电路的输出端接直流分量调节电路的输入端，电压采样电路的输出端和直流分量调节电路的输出端分别接电压环的输入端，电压环的输出端和电流采样电路的输出端分别接电流环的输入端，电流环的输出端串接PWM驱动电路后接DC-AC逆变器的输入端，电源的输出端接DC-AC逆变器的输入端。

所述的输出直流分量主动控制逆变器的控制方法，其特征在于，将DC-AC逆变器的输出电压V_o经过直流分量采样电路得到直流分量电压V_d1，将直流分量电压V_d1经过直流分量调节电路得到调节电压V_d2，将DC-AC逆变器的输出电压V_o经过电压采样电路得到采样电压V_f，将所述调节电压V_d2、采样电压V_f和给定基准电压V_ref经过电压环得到电压误差信号V_e，采用电流采样电路采样DC-AC逆变器的输出电流得到采样电流，将所述电压误差信号V_e和采样电流依次经过电流环、PWM驱动电路得到PWM驱动信号输出至DC-AC逆变器。

本发明提出直接检测到输出电压有直流分量，对直流分量进行直接控制，通过在电压环的基准电压上加一个与输出电压直流偏置方向相反的电压来消除输出电压的直流分量，所以不受其他部分电路比如基准正弦电压中本来存在的直流分量，逆变器功率开关管导通时间或器件参数的不一致性的影响，实现了直流分量的精确检测与主动控制。

附图说明

图1：本发明整体结构图；

图2：(a)是为115V输出逆变器系统未采用本发明时的直流分量波形和输出电压波形状仿真结果图；

(b)是115V输出逆变器系统采用了本发明时的直流分量波形和输出电压波形状仿真结果图。

具体实施方式

如图1所示。本发明输出直流分量主动控制逆变器，其特征在于包括直流分量采样电路1、直流分量调节电路2、电压环3、电流采样电路4、电流环5、PWM驱动电路6、DC-AC逆变器7、电压采样电路8和电源，其中DC-AC逆变器7的输出端分别接电流采样电路4的输入端、电压采样电路8的输入端和直流分量采样电路1的输入端，直流分量采样电路1的输出端接直流分量调节电路2的输入端，电压采样电路8的输出端和直流分量调节电路2的输出端分别接电压环3的输入端，电压环3的输出端和电流采样电路4的输出端分别接电流环5的输入端，电流环5的输出端串接PWM驱动电路6后接DC-AC逆变器7的输入端，电源的输出端接DC-AC逆变器7的输入端。