[发明专利]基于峰值电流控制的降压斩波器电压电流双闭环控制系统

说明书

本发明提供一种基于峰值电流控制的降压斩波器电压电流双闭环控制系统，该系统通过采样电感电流的峰值进行电压电流双闭环控制，在载波周期的周期值点对电感电流进行采样，就可以得到电感电流每个周期的峰值。从峰值电流模式控制的机理可知：电压控制外环根据负载和输入电压的状态设定本周期的电感电流峰值，电流控制内环将实际的电感电流瞬时值与设定的电感电流峰值作比较，根据比较结果调整开关管关断的时刻，从而实现对电感中峰值电流的控制。由于输出负载电流正比于电感电流，所以峰值电流模式控制技术实现了在逐个开关周期内控制输出电流，具有比电压控制更优越的负载调整特性和抗输入电源扰动能力。

技术领域

本发明涉及电气、控制技术领域，涉及到变流控制技术，尤其涉及一种 基于峰值电流控制的降压斩波器电压电流双闭环控制系统。

背景技术

随着我国轨道交通的快速发展，轨道交通工具已成为现代化交通工具的 主力，不仅速度快、运输量大，而且更加安全、方便。在轨道交通工具中电 力机车占据主流地位，如何使机车辅助供电系统为辅机提供稳定可靠的电源 品质，并针对辅机突投有很好的动态响应性能，成为电力机车设计和应用中 的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于提高辅助变流器BUCK降压斩波电路的动态响应。

为实现上述目的，本发明提出一种基于峰值电流控制的降压斩波器电压 电流双闭环控制系统。所述系统包括降压斩波模块、过压抑制模块、逆变器 模块、充电机模块以及防止充电机电流反向流动的二极管模块。

所述降压斩波模块可将辅助变流系统的输入取自于四象限输出1800VDC 电压将为545VDC电压。

所述逆变器模块输出AC380V交流电，给辅助负载供电。

进一步地，该系统通过降压斩波模块输出的直流电路部分，并联有过压 抑制模块，该模块的功能在于检测到降压斩波模块二级过压的时候，快速释 放掉直流电路的电能，从而有效保护后级的逆变器模块和充电机模块。

进一步地，该系统为采用基于峰值电流控制的降压斩波模块电压电流双 闭环控制。

所述峰值电流控制实现了在逐个开关周期内控制输出电流，具有比电压 控制更优越的负载调整特性和抗输入电源扰动能力。

降压斩波模块采用峰值电流控制方式，通过采样电感电流的峰值进行 电压电流双闭环控制，以简单可靠的比例积分方法作为基本手段，把电感 电流、电容电压作为反馈量与指令值做差，误差经过PI环节的输出到PWM 环节，生成占空比跟随负载变化的控制脉冲，以实现稳定电压的目的。

附图说明

图1为本发明涉及的一种基于峰值电流控制的降压斩波器电压电流双 闭环控制系统的电气原理图；

图2为本发明涉及的一种基于峰值电流控制的降压斩波器电压电流双 闭环控制系统的电压电流双闭环控制框图；

图3为本发明涉及的一种基于峰值电流控制的降压斩波器电压电流双 闭环控制系统的电流环补偿前后波特图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的具体实 施例进行详细说明。

图1为本发明涉及的一种基于峰值电流控制的降压斩波器电压电流双 闭环控制系统的电气原理图；如图1所示，一种基于峰值电流控制的降压斩 波器电压电流双闭环控制系统。所述系统包括降压斩波模块、过压抑制模块、 逆变器模块、充电机模块以及防止充电机电流反向流动的二极管模块。