[发明专利]一种Swiss整流器的消除输入电流畸变调制方法

说明书

本发明提供了一种Swiss整流器的消除输入电流畸变调制方法，包括：根据直流侧参考电压计算给定输入有功电流；将给定输入有功电流进行Park反变换得到三相给定电流；根据三相给定电流绝对值最大相的符号确定整流器的正负母线开关管的导通状态；按照三相给定电流大小将一个工频周期划分为多个区间，并根据整流器的占空比调制模型，计算出对应开关管的占空比；根据对应开关管的占空比得到双向开关管所对应的双调制波；根据双调制波及其两反相载波得到双向开关管的PWM序列。与一般的调制方法相比，本发明有效消除了整流器在换相点产生电流畸变的现象，提升充电效率，且无需增加外设电路，系统成本低，控制方法简单，易于实现。

技术领域

本发明涉及电流畸变消除技术领域，特别是涉及一种Swiss整流器的消除输入电流畸变调制方法。

背景技术

随着PFC整流器技术的发展，尤其在电动汽车、无人机充电等场合，因为三相不控桥的谐波含量高以及输出电压过高且不可控的缺点，Swiss整流电路的应用越来越广泛。Swiss整流器为三相降压型整流电路，该整流器由三相二极管整流桥、两个高频开关管和一个三次谐波注入网络组成，输入侧也需要滤波器滤波，结构和控制简单。三次谐波注入网络的三个双向开关管仅以两倍的电源频率工作，处于低频工作状态，只有两个外管S_p、S_n处于高频工作状态，使得整流器的开关损耗极大降低。与三相六开关Buck电路不同，Swiss整流器不需要采用电流空间矢量的调制策略，其调制策略更加简单。但是对于上述常规调制方法，由于滤波电感的存在，电源电压与电容电压有一定的相位差，各自的电压换相点不同步，由于三相二极管整流桥的被动导通，导致实际电流路径发生改变，从而导致了输入电流畸变。

为了使三相PFC具有良好的输入输出特性，需要满足以下需求：

(1)正弦输入电流；

(2)阻性负载

(3)输出电压可控，根据输出直流电压等级的要求以及交流电源的等级可选择升压型(Boost)，降压型(Buck)或升降压型(Buck-Boost)型；

(4)单相电源故障时容错运行：当单相电源中断时，在降低功率的情况下保持输入电流正弦继续运行；

(5)能量单向流动，具有有限的无功补偿能力；

而其中第一点，为了实现正弦电流输入，降低电流谐波，避免对电网产生影响，消除输入电流畸变已成为重要的研究方向。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种Swiss整流器的消除输入电流畸变调制方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种Swiss整流器的消除输入电流畸变调制方法，包括：

步骤1：获取Swiss整流器的直流侧参考电压，并根据所述直流侧参考电压计算给定输入有功电流；

步骤2：将所述给定输入有功电流进行Park反变换得到三相给定电流；

步骤3：根据三相给定电流绝对值最大相的符号确定Swiss整流器的正负母线开关管的导通状态；

步骤4：按照三相给定电流大小将一个工频周期划分为多个区间，并根据所述Swiss整流器的占空比调制模型，计算出对应开关管的占空比；

步骤5：根据对应开关管的占空比得到双向开关管所对应的双调制波；

步骤6：根据所述双调制波及其两反相载波得到双向开关管的PWM序列。

优选的，所述步骤1：获取Swiss整流器的直流侧参考电压，并根据所述直流侧参考电压计算给定输入有功电流，包括：

根据Swiss整流器的直流侧参考电压构建电压环PI调节器；