[实用新型]一种三相三电平VIENNA整流器的控制系统

说明书

本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种三相三电平VIENNA整流器的控制系统。所述该系统包括三相三电平VIENNA整流器、电流采样电路、整流电路、载波生成电路、电压调节器和电压采样电路，该系统对电压调节器输出信号中所含有的2次谐波分量进行衰减，其他频段的信号不受影响。本实用新型有效抑制三相输入电流中较大幅值的三相谐波分量，改善整流器输入电流波形质量。

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种三相三电平VIENNA整流器的控制系统。

背景技术

随着功率半导体器件和控制技术的不断发展，电力电子设备的应用越来越广泛，由于电力电子器件存在的固有的非线性特征，因此大部分整流设备在网侧会导致较大的电流谐波和较低的功率因数，为了解决这一问题，功率因数校正电路被越来越广泛的应用。三相三电平VIENNA整流器作为三电平Boost型中点箝位(neutral point clamped,NPC)结构变换器的一种，具有电路结构简单、开关电压应力小、输入电流谐波含量低、可实现输入单位功率因数校正等优点。

单周期控制技术(OCC)是20世纪90年代初由美国加州大学的Keyue M Smedley提出的一种无需乘法器的新颖控制方法。该方法通过对开关占空比进行控制，强迫整流器二极管输出脉冲的平均值在每个开关周期与控制参考量相等或成一定比例。单周期控制通过复位积分器、比较器、控制器达到跟踪指令信号的目的，具有控制与调制的双重作用，是一种典型的非线性控制技术，单周期控制技术在回路中不需要进行误差综合，因此在一个周期内可以自动的消除瞬态及稳态误差，具有开关频率恒定、电路控制简单易实现、响应速度快、鲁棒性强等特点。

单周期控制的三相三电平VIENNA整流器具有动态响应快、开关频率稳定、输入电流畸变率低、易于实现等优点。然而在实际的应用中，由于输入电源通常并非理想的对称电压源，在此情况下，传统单周期控制控制理论下的三相PFC变换器输入电流将会产生较大的三次谐波分量，从而影响输入电流THD(total harmonic distortion总谐波失真)。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种三相三电平VIENNA整流器的控制系统，通过对电压调节器输出信号中所含有的2次谐波分量进行衰减，其他频段的信号不受影响，解决了传统单周期控制控制理论下的三相PFC变换器输入电流将会产生较大的三次谐波分量的问题，具有改善整流器输入电流波形质量的效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种三相三电平VIENNA整流器的控制系统，对电压调节器输出信号中所含有的2次谐波分量进行衰减，其他频段的信号不受影响。

优选的，所述该系统包括三相三电平VIENNA整流器、电流采样电路、整流电路、载波生成电路、电压调节器和电压采样电路，电流采样电路与三相三电平VIENNA整流器的输入端连接，采集的输入电流信号传送给整流电路，电压采样电路与三相三电平VIENNA整流器的输出端连接，将采集的输出电压信号经电压调节器传送给载波生成电路，载波生成电路和整流电路再共同生成控制信号，对三相三电平VIENNA整流器进行控制，所述该系统还包括谐振控制器，电压调节器通过谐振控制器与载波生成电路连接。

优选的，所述三相三电平VIENNA整流器包括两个电容，两个电容并联在该整流器的输出侧，所述该系统还包括均压调节器，均压调节器一端分别与所述三相三电平VIENNA整流器输出端的电容相连，另一端与所述整流电路相连。

优选的，所述该系统还包括过流保护电路，过流保护电路连接在所述三相三电平VIENNA整流器的输入端。

优选的，所述过流保护电路包括两个比较器和两个反相器，三相电源的其中一相输入分别与两比较器的输入端连接，三相电源的另外两相输入分别与两比较器的输出端连接，两个反相器串联，串联后的输入端与两比较器的输出端相连。