[发明专利]基于DAB的单级隔离型PFC变换器直接电流控制系统及控制方法

摘要

一种基于DAB的单级隔离型PFC变换器直接电流控制系统及控制方法，通过协调DAB变换器的原边全桥内部移相比、副边全桥内部移相比、原副边之间移相比三个控制量，本发明在对输入电流进行控制时无需设计额外的电流控制器，可以直接通过协调输出电压控制器、输入电压及电流调制环节使得输入电流正弦化，从而降低了系统的成本和控制器设计难度，增强了控制系统的稳定性，提高了动态性能。

主权项

1.一种基于DAB的单级隔离型PFC变换器直接电流控制系统，该系统包括二极管整流电路、DAB变换器主功率电路和EMI滤波器，其特征在于，还有控制器；所述二极管整流电路包括由D1～D4四个二极管组成的整流全桥、输入交流电压源uin；所述的DAB变换器由输入滤波电容Ci、输出滤波电容Co、原边单相全桥H1、副边单相全桥H2、高频隔离变压器、高频电感L和控制器组成，所述的原边单相全桥H1的4个全控开关器件为S1～S4，副边单相全桥H2的四个全控开关器件为Q1～Q4；所述的原边单相全桥H1的直流母线的正极与所述的滤波电容Ci的正极相连，原边单相全桥H1的直流母线的负极与所述的滤波电容Ci的负极相连，原边单相全桥H1的交流侧通过高频电感L与所述的高频隔离变压器的原边相连；所述的副边单相全桥H2的直流母线正极与对应直流负载以及输出滤波电容Co的正极相连，副边单相全桥H2的直流母线的负极与对应的直流负载以及输出滤波电容Co的负极相连，副边单相全桥H2的交流侧与高频隔离变压器副边相连，所述的高频隔离变压器的变比为N:1；所述的原边单相全桥的开关器件S1～S4的控制信号的输入端和副边单相全桥的开关器件Q1～Q4的控制信号的输入端与所述的控制器对应的开关信号的输出端相连；所述EMI滤波器包括滤波电感Ldi、滤波电感Lfi和阻尼电阻Rdi，所述滤波电感Ldi与滤波电感Lfi串联，所述阻尼电阻Rdi与滤波电感Ldi并联；所述二极管整流电路的直流母线负极与输入滤波电容Ci的负极相连；所述滤波电感Lfi与输入滤波电容Ci的正极相连；所述二极管整流电路的直流母线正极与滤波电感Ldi相连；所述的控制器采用数字控制方式，包括A/D采样环节、PI控制器、二倍频脉动数字滤波环节和调制单元；A/D采样环节有两个信号输入端，对PFC变换器输入电压uin与母线输出电压Vout进行采样并进行模拟/数字转换；所述二倍频脉动数字滤波环节为一个二阶带阻滤波器，用于滤除输出电压Vout中包含的二倍频脉动；经PI控制器输出；所述的调制单元将PI控制器的输出x经过限幅之后调制为开关控制信号，其输出端分别与所述的DAB的原副边全桥相应的开关器件S1～S4与Q1～Q4对应的控制信号的输入端相连。