[发明专利]一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统

说明书

本发明公开了一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统：包括调制电路，所述调制电路的一侧电性连接有电源Vsubgt;A/subgt;，所述调制电路中包括有四个IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件，四个所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件之间电性连接有负载电阻Z，四个所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件上分别并连接有续流滤波电路，所述负载电阻Z上电性连接有LC滤波器；本发明在保证滞环控制实现软开关的基础上，通过主体采用单极性BCM的控制，实现了损耗低、体积小、功率密度高的特性，同时通过双极性BCM的过渡避免了频率过零且抑制了高频谐波，对负载有很好的频率适应性。

技术领域

本发明属于单向逆变器控制技术领域，具体涉及一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统。

背景技术

离网型逆变器是直接给交流负载供电的，所以负载的性质也会对逆变器的运行产生很大的影响。面对性质多变的负载，离网微型逆变器就需要具有良好的负载适应性，合理应对各种负载情况，并且能保证自己正常高效地工作。一个好的微型逆变器应该具有稳定性好、可靠性高、功率密度高、低成本、输出波形质量好的优点。

逆变器广泛使用模拟控制电路或模拟＋数字混合控制电路，主要的模拟控制策略有电压单环控制、峰谷值电流控制、电流平均值控制等。由于采用硬件控制，使得电路结构较为复杂，控制可靠性低，延时高。硬件控制电路的存在加大了控制板的体积。另外，模拟控制的控制方法单一，用模拟电路实现的控制手段主要以PI控制为主，精度更高的控制手段无法实现。加上硬件电路会有使用时间长带来的老化和温漂的问题，导致控制性能降低，长时间后电路将无法正常工作。可见模拟控制方法无法达到期望的性能水平。随着控制芯片技术的发展，模拟控制方法逐渐被数字控制方法取代。以下列举一些典型的数字控制方法及其最新进展：无差拍控制、状态反馈控制、重复控制、模糊控制、PID控制。常用的逆变器控制策略有单极性、双极性。单极性调制具有更低的频率特性，且只有一组桥臂工作在高频状态，所以开关损耗更小，但是在负载电压过零处频率会过零。CCM模式频率具有自适应性，开关频率与负载电流无关，但导通损耗大。双极性BCM调制存在很高的频率尖峰且整体频率很高，开关损耗大，不是理想的控制方式；双极性CCM调制频率较高，具有频率自适应的优点；单极性CCM调制频率低，且频率自适应，但是低频谐波出现的时间长，对波形质量影响大；单极性BCM调制频率低，无法滤除的低频部分比重小，且损耗低，是理想的调制方式，为此我们提出一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单双极性混合BCM控制模式的单相逆变器控制系统，包括调制电路，所述调制电路的一侧电性连接有电源V_A，所述调制电路中包括有四个IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件，四个所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件之间电性连接有负载电阻Z，四个所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件上分别连接有续流滤波电路，所述负载电阻Z上电性连接有LC滤波器。

优选的，四个所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件中包括有电性连接的IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1、IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q2、IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q3、IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q4。

优选的，所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q1的漏极与所述电源V_A的正极电性连接，所述IGBT或MOSFET可控半导体开关功率器件Q2的漏极与所述电源V_A的正极电性连接。