[发明专利]谐波抑制双闭环控制电路及谐波抑制装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及谐波抑制双闭环控制电路及谐波抑制装置。

背景技术

随着技术的发展，大量新型电源随之普及应用，如开关电源、不间断电源、交-直-交变频器等。

上述电源在实际应用中的工作模式多为：采用整流电路经电容滤波后，为后级的逆变器等负载提供直流电源。然而整流电路的接入往往会给电网带来谐波，造成电网电能质量的下降。

发明内容

本发明的目的在于提供谐波抑制双闭环控制电路及谐波抑制装置，以抑制电网中产生的谐波。

本发明实施例提供了一种谐波抑制双闭环控制电路，包括：电压外环及电流内环；所述电压外环，用于依据整流电路中半波整流桥输出的正弦半波电压及预先设定的输出电压值，生成电感指令电流；所述电流内环，用于将整流电路中电感上的电感电流与所述电感指令电流进行滞环比较，并根据比较的结果，生成控制信号；还用于将所述控制信号传输给所述整流电路中的开关管，以控制所述开关管的导通、关断，使所述电感电流与所述电感指令电流相位匹配。

优选地，所述电压外环，包括：幅值生成模块，用于依据所述整流电路实际输出的直流电压及设定的输出电压值，生成电感指令电流幅值；相位生成模块，用于依据所述正弦半波电压生成电感指令电流相位；电感指令电流生成模块，用于依据所述电感指令电流幅值及所述电感指令电流相位生成所述电感指令电流。

优选地，所述幅值生成模块，包括：第一减法器，用于将设定的所述输出电压值与所述整流电路实际输出的直流电压作差，得到电压差值；比例-积分-微分PID控制器，用于对所述电压差值进行比例-积分-微分处理，得到所述电感指令电流幅值。

优选地，所述相位生成模块，包括除法器；所述除法器，用于将所述正弦半波电压除以其幅值，得到所述电感指令电流相位。

优选地，所述电感指令电流生成模块，包括：乘法器，用于将所述电感指令电流幅值与所述电感指令电流相位相乘，得到所述电感指令电流。

优选地，所述电流内环，包括：第二减法器，用于将所述电感指令电流与所述电感上实际的电感电流作差，得到电流差值；滞环比较器，用于判断所述电流差值是否大于设定的差值上限，如果是，则生成用于控制所述开关管导通的控制信号；还用于判断所述电流差值是否小于设定的差值下限，如果是，则生成用于控制所述开关管关断的控制信号。

本发明实施例还提供了一种谐波抑制装置，包括：谐波抑制双闭环控制电路及整流电路；所述整流电路包括：半波整流桥、电感、开关管及滤波电路；所述半波整流桥，用于对交流电源半波整流，输出正弦半波电压；所述电感与所述开关管及所述滤波电路的并联电路串联后，与所述半波整流桥的输出端并联，其中所述滤波电路用于向负载输出滤波后的直流电压；所述谐波抑制双闭环控制电路，用于依据所述正弦半波电压及预先设定的输出电压值，生成电感指令电流；还用于将所述电感上的电感电流与所述电感指令电流进行滞环比较，并根据比较的结果，生成控制信号；还用于将所述控制信号传输给所述开关管，以控制所述开关管的导通、关断，使所述电感电流与所述电感指令电流相位匹配。

优选地，所述谐波抑制双闭环控制电路基于FPGA芯片实现。

优选地，所述半波整流桥，包括：第一脉宽调制PWM整流管、第二PWM整流管、第三PWM整流管及第四PWM整流管；所述第一PWM整流管与第二PWM整流管串联，得到第一串联电路；所述第三PWM整流管与所述第四PWM整流管串联，得到第二串联电路；所述第一串联电路与所述第二串联电路并联，输出所述正弦半波电压。

优选地，所述滤波电路包括：二极管及电容；所述二极管的阴极与所述电容的一端连接，所述二极管的阳极、所述电容的另一端与所述开关管并联。

本发明实施例提供的谐波抑制双闭环控制电路及谐波抑制装置，通过控制开关管的导通、关断控制电感上的电感电流与电感指令电流相位匹配，进而使电感电流与正弦半波电压的相位匹配，达到抑制电网中产生的谐波的目的。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例一谐波抑制双闭环控制电路的结构示意图；