专利名称：用于三相三线Vienna 整流器的控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及开关电源领域，特别涉及三相三线Vienna整流器电路的控制。
背景技术：
随着电力电子技术的迅猛发展，大量非线性元件的使用给电网注入了严重的谐波污染。为了解决谐波危害、满足谐波标准，除了在电网用户端实施被动谐波补偿外，还可在电力电子设备的内部引入功率因数校正技术(PFC)。Vienna整流器是一种优秀的有源功率因数校正拓扑。相比于三相全桥PWM整流器，Vienna整流器具有结构简单、成本低廉、效率高、可靠性高、无桥路直通危险等优点，相比于传统的PFC设备，Vienna PFC技术具有重量轻、体积小、校正效果好等优点，因此具有良好的应用前景。尽管当前文献中对三相四线Vienna整流器有较多的研究，然而，Vienna整流器在三相三线系统中的控制和应用仍存在研究和改进的空间。
发明内容
开发本发明以解决上面提到的问题。根据本发明一实施形态，提出了一种用于三相三线Vienna整流器的控制器,该Vienna整流器接收交流输入并在正母线、负母线和零线上产生三电平直流输出，该控制器包含:交流相位检测器，其检测输入Vienna整流器的交流电压Vx的相角0 ；电压控制器，其由正负母线电压的平均值Vave和对于正负母线电压平均值的设定值，生成电流参考值的幅值lamp，以进行正负母线电压平均值控制；电流参考生成器，其接收来自交流相位检测器的交流电压相角e以及来自电压控制器的电流参考值幅值lamp，生成电流参考值Irefx ；电流控制器，其由输入Vienna整流器的交流电流Ix以及来自电流参考生成器的电流参考值Irefx，生成三相调制矢量Vmx，以进行电流波形控制；零序调制器，其由正负母线电压平均值Vave、来自电流控制器的三相调制矢量Vmx以及来自交流相位检测器的交流电压相角0，生成三相比较信号CMPRx ；PWM生成器，其由来自零序调制器的三相比较信号CMPRx以及一三角波信号，生成用于对Vienna整流器中的开关元件进行控制的PWM信号PWMx。在该控制器中，零序调制器被配置为:将来自电流控制器的三相调制矢量Vmx除以正负母线电压平均值Vave并进行限幅，得到中间矢量Dmx ；按照预定的算法计算变量DOmax和DOmin ；按照下式生成三相比较信号CMPRx:CMPRx = Dmx+D0,其中，DO根据预定的规则被选择为DOmax和DOmin中的一个，
以抑制Vienna整流器的正负母线电压不平衡。在上述控制器中，优选为，变量DOmax和DOmin被计算为:DOmax = min (Dmaxa-Dma, Dmaxb-Dmb, Dmaxc-Dmc)，DOmin = max (Dmina-Dma, Dminb-Dmb, Dminc-Dmc),其中，Dmaxa、Dmaxb、Dmaxc、Dmina、Dminb、Dminc为在将交流输入周期进行平分所得到的6个扇区中对于A、B、C三相设置的变量，Dma,Dmb、Dmc分别为中间矢量Dmx对于A、B、C三相的分量，当检测到的交流电压相角0处于与0 60度的区间对应的扇区SecO中时，Dmaxa、Dmaxb、Dmaxc、Dmina、Dminb、Dminc 分别取 1、0、1、0、_1、0，当检测到的交流电压相角9处于与60 120度的区间对应的扇区Secl中时，Dmaxa、Dmaxb> Dmaxc、Dmina、Dminb>Dminc分别取1、0、0、0、-1、-1，当检测到的交流电压相角0处于与120 180度的区间对应的扇区 Sec2 中时，Dmaxa、Dmaxb、Dmaxc、Dmina、Dminb、Dminc 分别取 1、1、0、0、0、_1，当检测到的交流电压相角Q处于与180 240度的区间对应的扇区Sec3中时，Dmaxa、Dmaxb、Dmaxc、Dmina、Dminb> Dminc分别取0、1、0、_1、0、-1,当检测到的交流电压相角9处于与240 300 度的区间对应的扇区 Sec4 中时，Dmaxa、Dmaxb> Dmaxc、Dmina、Dminb> Dminc 分别取O、1、1、_1、0、0，当检测到的交流电压相角0处于与300 360度的区间对应的扇区Sec5 中时，Dmaxa、Dmaxb、Dmaxc、Dmina、Dminb> Dminc 分别取 0、0、1、-1、_1、0。根据本发明一实施形态，提出了一种用于三相三线Vienna整流器的控制方法，该Vienna整流器接收交流输入并在正母线、负母线和零线上产生三电平直流输出，该控制方法包含:检测输入Vienna整流器的交流电压Vx的相角0 ,由正负母线电压的平均值Vave和对于正负母线电压平均值的设定值，生成电流参考值的幅值lamp，以进行正负母线电压平均值控制；接收所检测的交流电压相角0以及所生成的电流参考值幅值lamp，生成电流参考值Irefx ；由输入Vienna整流器的交流电流Ix以及所生成的电流参考值Irefx,生成三相调制矢量Vmx，以进行电流波形控制；由正负母线电压平均值Vave、所生成的三相调制矢量Vmx以及所检测的交流电压相角e，生成三相比较信号CMPRx ；以及由所生成的三相比较信号CMPRx以及一三角波信号，生成用于对Vienna整流器中的开关元件进行控制的PWM信号PWMx。在该控制方法中，生成三相比较信号CMPRx的步骤被配置为:将来自电流控制器的三相调制矢量Vmx除以正负母线电压平均值Vave并进行限幅，得到中间矢量Dmx ；按照预定的算法计算变量DOmax和DOmin ；按照下式生成三相比较信号CMPRx:CMPRx = Dmx+D0,其中，DO根据预定的规则被选择为DOmax和DOmin中的一个，以抑制Vienna整流器的正负母线电压不平衡。在上述控制方法中，优选为，变量DOmax和DOmin被计算为:
DOmax = min (Dmaxa-Dma, Dmaxb-Dmb, Dmaxc-Dmc)，DOmin = max (Dmina-Dma, Dminb-Dmb, Dminc-Dmc),其中，Dmaxa、Dmaxb、Dmaxc、Dmina、Dminb、Dminc为在将交流输入周期进行平分所得到的6个扇区中对于A、B、C三相设置的变量，Dma,Dmb、Dmc分别为中间矢量Dmx对于A、B、C三相的分量，当检测到的交流电压相角0处于与O 60度的区间对应的扇区SecO中时，Dmaxa、Dmaxb、Dmaxc、Dmina、Dminb、Dminc 分别取 1、0、1、0、_1、0，当检测到的交流电压相角
9处于与60 120度的区间对应的扇区Secl中时，Dmaxa、Dmaxb> Dmaxc> Dmina、Dminb>Dminc分别取1、0、0、0、-1、-1，当检测到的交流电压相角0处于与120 180度的区间对应的扇区 Sec2 中时，Dmaxa、Dmaxb、Dmaxc、Dmina、Dminb、Dminc 分别取 1、1、0、0、0、_1，当检测到的交流电压相角Q处于与180 240度的区间对应的扇区Sec3中时，Dmaxa、Dmaxb、Dmaxc> Dmina、Dminb> Dminc分别取0、1、0、_1、0、-1,当检测到的交流电压相角9处于与240 300 度的区间对应的扇区 Sec4 中时，Dmaxa、Dmaxb> Dmaxc> Dmina、Dminb> Dminc 分别取O、1、1、_1、0、0，当检测到的交流电压相角0处于与300 360度的区间对应的扇区Sec5 中时，Dmaxa、Dmaxb、Dmaxc> Dmina、Dminb> Dminc 分别取 0、0、1、-1、_1、0。在上述控制方法中，优选为，所述预定的规则为:当检测到的交流电压相角e处于扇区SecO、Sec2和Sec4中的一个时，DO被选择为DOmax ;当检测到的交流电压相角0处于扇区Seel、Sec3和Sec5中的一个时，DO被选择为DOmin。在上述控制方法中，优选为，所述预定的规则为:当检测到的交流电压相角0处于扇区SecO、Sec2和Sec4中的一个时，DO被选择为DOmin ;当检测到的交流电压相角0处于扇区Secl、Sec3和Sec5中的一个时，DO被选择为DOmax。在上述控制方法中，优选为，生成三相比较信号CMPRx的步骤还包含由正母线电压与负母线电压的差生成变量Lamda，且其中，所述预定的规则为:在Lamda大于一预设值Sigma的情况下，DO被选择为DOmax ;在Lamda小于-Sigma的情况下，DO被选择为DOmin,其中，Sigma > O。在上述控制方法中，优选为，生成三相比较信号CMPRx的步骤还包含由正母线电压与负母线电压的差生成处于-1与I的范围内的变量Lamda，且其中，所述预定的规则为:在Lamda > 0的情况下，当检测到的交流电压相角Q处于扇区SecO、Sec2和Sec4中的任意一个时，对于该扇区起始的Lamda * /6与终止的Lamda * /6的角度范围或者对于中间的Lamda * /3的角度范围，DO被选择为DOmax，在该扇区其余的角度范围中，DO被选择为DOmin，当检测到的交流电压相角0处于扇区Secl、Sec3和Sec5中的任意一个时，DO被选择为DOmax,在Lamda <= 0的情况下，当检测到的交流电压相角0处于扇区Seel、Sec3和Sec5中的任意一个时，对于该扇区起始的-Lamda * /6与终止的-Lamda * /6的角度范围或者对于中间的-Lamda * /3的角度范围，DO被选择为DOmin，在该扇区其余的角度范围中，DO被选择为DOmax，当检测到的交流电压相角0处于扇区SecO、Sec2和Sec4中的任意一个时，DO被选择为DOmin。在上述控制方法中，优选为，生成电流参考值Irefx的步骤、生成三相比较信号CMPRx的步骤、生成变量Lamda的步骤中的每一个基于平均电流控制原理进行。在上述控制方法中，优选为，所生成的电流参考值Irefx选自以下组合:三相电流参考值的组合，任意两相电流参考值的组合，Clark变换下的Alpha与Beta电流参考值的组合，Park变换下的D与Q轴电流参考值的组合，其中，三相电流参考值被生成为:Irefl = lamp * sin ( 9 ), Iref2 = lamp * sin ( 0 _2 n/3)，Iref3 = lamp *sin( 9 +2 3i /3)，其中，任意两相电流参考值选自:Irefl = lamp * sin ( 9 ), Iref2 = lamp * sin ( 0 _2 n/3)，Iref3 = lamp *sin( 9 +2 3i /3)，其中，Clark变换下的Alpha与Beta电流参考值被生成为:Irefl = lamp * sin ( 0 ), Iref2 = lamp * cos ( 0 ),且其中，Park变换下的D与Q轴电流参考值被生成为:Irefl = lamp, Iref2 = O。在上述控制方法中，优选为，在电流参考值Irefx为三相电流参考值的组合的情况下，生成三相调制矢量Vmx的步骤分别由三相电流参考值Irexl, Irex2, Iref3中的各个和输入Vienna整流器的三相交流电流Ia，lb, Ic中所对应的一个进行电流波形控制，其中，在电流参考值Irefx为任意两相电流参考值的组合的情况下，生成三相调制矢量Vmx的步骤分别由两相电流参考值Irexl, Irex2 ；Irex2, Irex3 ;或Irex3, Irexl中的各个和相应两相交流电流Ia，Ib ；Ib, Ic ;或Ic，Ia中所对应的一个进行电流波形控制，其中，在电流参考值Irefx为Clark变换下的Alpha与Beta电流参考值的组合的情况下，生成三相调制矢量Vmx的步骤分别由输入Vienna整流器的三相交流电流Ia, Ib,Ic或任意两相交流电流Ia，Ib ；Ib, 1(:;或1(3，Ia经Clark变换的结果和Clark变换下的Alpha与Beta电流参考值进行电流波形控制，且其中，在电流参考值Irefx为Park变换下的D与Q轴电流参考值的组合的情况下，生成三相调制矢量Vmx的步骤分别由输入Vienna整流器的三相交流电流Ia, lb, Ic或任意两相交流电流Ia，Ib ；Ib, Ic ;或Ic，Ia经Park变换的结果和Park变换下的D与Q轴电流参考值进行电流波形控制。在上述控制方法中，优选为，生成PWM信号的步骤将用I减去三相比较信号CMPRx的绝对值所得到的结果与三角波信号进行比较，生成PWM信号PWMx。上面所述的控制器或控制方法提供了电压、电流控制功能，同时还具有对正负两个直流母线的电压进行平衡的功能，并且，Vienna整流器的总体开关次数减少，由此降低了开关损耗。
附图并入说明书并构成说明书的一部分，其示出了本发明的实施例，并与上面给出的对本发明的一般介绍以及下面给出的对实施例的详细描述一起，用于阐释本发明的原理。在附图中:图1示出了根据本发明一实施例对三相三线Vienna整流器进行控制的控制器的原理框图；图2示出了根据本发明的实施例的控制器中的零序控制器的原理框图；图3示出了根据本发明的实施例的控制器中的PWM生成器的原理框图；图4示出了可应用根据本发明的实施例的控制器的示例性三相三线Vienna整流器的拓扑图；图5示出了可应用根据本发明的实施例的控制器的另一示例性三相三线Vienna整流器的拓扑图；图6示出了可应用根据本发明的实施例的控制器的又一示例性三相三线Vienna整流器的拓扑图；图7示出了现有技术中的Vienna电路控制器产生的三相PWM信号占空比的波形8示出了现有技术中的Vienna电路控制器产生的三相PWM信号占空比的波形；以及图9示出了根据本发明的实施例的控制器产生的三相PWM信号占空比的波形。
具体实施例方式下面参照附图介绍根据本发明的优选实施方式。在附图和介绍中，为简化起见，用下标X概括表示第一、第二和/或第三分量，或概括表示三相a、b和/或c分量，或概括表示Clark变换下的Alpha轴分量和Beta轴分量,或概括表示Park变换下的D轴和Q轴分量。图1示出了根据本发明一实施例对三相三线Vienna整流器进行控制的控制器的原理框图。由图1可见，控制器包含交流相位检测器、电压控制器、电流参考生成器、电流控制器、零序调制器以及PWM生成器，在下文中依次对这些构成部分进行介绍。交流相位检测器用于检测交流电压的相角，其输入可以是以下中的任意一种:(I)任意两相交流输入线电压；(2)三相交流输入相电压；(3)三相交流输入线电压。交流相位检测器可基于锁相环、硬件Capture电路或现有技术中常用的其它相位检测技术实现，其计算交流输入电压的相角9并进行输出。电压控制器用于由正负母线电压的平均值Vave和对于正负母线电压平均值的设定值，生成用于正负母线电压平均值的控制的电流参考值幅值lamp。具体而言，在给定一参考电压Vref (即正负母线平均电压Vave的设定值)的情况下，电压控制器将Vref减去Vave,得到Vave的误差值Verr,然后通过一个控制环节,计算得出电流参考值的幅值lamp。尽管图1示出了电压控制器直接接收作为正负母线电压平均值的输入，然而，电压控制器也可以接收正负母线电压并在其内部求取平均值。电流参考生成器接收来自交流相位检测器的交流电压相角0以及来自电压控制器的电流参考值幅值lamp,生成电流参考值Irefx。电流参考值可选用(I)三相电流参考值；(2)任意两相电流参考值；(3) Clark变换下的Alpha与Beta电流参考值；以及(4) Park变换下的D与Q轴电流参考值中的任意一种。对于第(I)种情况，电流参考生成器按照下式:Irefl = lamp * sin ( 0 )Iref2 = lamp * sin ( 0 -2 n /3)Iref3 = lamp * sin ( 0 +2 n /3)生成三相电流参考值。对于第⑵种情况，电流参考生成器可将以上三相电流参考值中的任意两个选择为两相电流参考值。对于第(3)种情况，电流参考生成器按照下式:
Irefl = lamp * sin ( 0 )Iref2 = -lamp * cos ( 0 )生成Clark变换下的Alpha与Beta电流参考值。对于第⑷种情况，电流参考生成器按照下式:Irefl = lampIref2 = 0生成Park变换下的D与Q轴电流参考值。电流控制器由输入Vienna整流器的交流电流Ix以及来自电流参考生成器的电流参考值Irefx生成二相调制矢量Vmx。具体而目，将Irefx减去Ix得到电流误差彳目号Ierrx，然后经过控制器，生成三相调制矢量Vmx，用于进行电流波形控制。取决于选用上述四种电流参考值中的哪一种，对电流控制器进行不同的配置。例如，在电流参考值选用三相电流参考值Irefl、Iref2、Iref3时，电流控制器包含三个独立的电流控制器单元，其输入分别是三相电流参考值Irefl、Iref2、Iref3以及输入Vienna整流器的三相交流电流Ia、Ib、Ic的采样值，输出分别为V1、V2、V3。令Vma = VI，Vmb = V2, Vmc = V3，得到三相调制矢量Vmx。当电流参考值选用任意两相电流参考值例如Irefl、Iref2时，电流控制器包含两个独立的电流控制器单元，其输入分别是两相电流参考值Irefl、Iref2以及输入Vienna整流器的对应的两相交流电流Ia、Ib的采样值，输出分别为V1、V2。令Vma = VI，Vmb = V2，Vmc = -V1-V2，得到三相调制矢量Vmx。当电流参考值选用Clark变换下的Alpha与Beta电流参考值时，电流控制器包含两个独立的电流控制器单元，其输入分别是两相电流参考值Irefl、Iref2以及三相交流电流Ia、lb、Ic或任意两相交流电流的采样值经Clark变换得到的电流Ialpha与Ibeta，输出分别为Vl (Vmalpha)、V2 (Vmbeta)。对V1、V2进行Clark反变换，得到三相调制矢量Vma=VI, Vmb = -0.5 女 V1+0.866 女 V2, Vmc = -0.5 女 V1-0.866 女 V2。类似地，当电流参考值选用Park变换下的D与Q轴电流参考值时，电流控制器包含两个独立的电流控制器单元，其输入分别是两相电流参考值Irefl、Iref2以及三相交流电流Ia、lb、Ic或任意两相交流电流的采样值经Park变换得到的D与Q轴电流Id与Iq，输出分别为Vl (Vmd)、V2 (Vmq)。对V1、V2进行Park反变换，得到三相调制矢量Vma = Vl* sin ( 0 ) +V2 * sin ( 0 ), Vmb = Vl * sin ( 9 -2 n /3) +V2 * cos ( 9 -2 n /3), Vmc = Vl *sin ( 9 +2 3i /3) +V2 * cos ( 0 +2 n /3)。典型地，各个独立电流控制器单元可采用比例积分控制器，然而，可作为替代地使用多种其它形式的基于平均电流控制原理的控制器。零序调制器由正负母线电压平均值Vave、来自电流控制器的三相调制矢量Vmx以及来自交流相位检测器的交流电压相角e，生成三相比较信号CMPRx。零序控制器的原理框图在图2中示出。首先，零序控制器将来自电流控制器的三相调制矢量Vmx除以正负母线电压平均值Vave并进行限幅，得到中间矢量Dmx。其次，根据角度把整个市电周期划分为6个扇区，并设计6个变量Dmaxa、Dmaxb、Dmaxc以及Dmina、Dminb、Dminc,这些变量对于各个扇区的设置值如表I所示:表I
权利要求
1.一种用于Vienna整流器的控制器,该Vienna整流器接收三相三线交流输入并在正母线、负母线和零线上产生三电平直流输出，所述控制器的特征在于包含: 交流相位检测器，其检测输入Vienna整流器的交流电压(Vx)的相角(0); 电压控制器，其由正负母线电压的平均值(Vave)和对于正负母线电压平均值的设定值，生成电流参考值的幅值(lamp)，以进行正负母线电压平均值控制； 电流参考生成器，其接收来自交流相位检测器的交流电压相角(9)以及来自电压控制器的电流参考值幅值(lamp)，生成电流参考值(Irefx)； 电流控制器，其由输入Vienna整流器的交流电流(Ix)以及来自电流参考生成器的电流参考值(Irefx)，生成三相调制矢量(Vmx)，以进行电流波形控制； 零序调制器，其由正负母线电压平均值(Vave)、来自电流控制器的三相调制矢量(Vmx)以及来自交流相位检测器的交流电压相角(0)，生成三相比较信号(CMPRx);以及PWM生成器，其由来自零序调制器的三相比较信号(CMPRx)以及一三角波信号，生成用于对Vienna整流器中的开关元件进行控制的P丽信号(PWMx)， 其中，零序调制器被配置为: 将来自电流控制器的三相调制矢量(Vmx)除以正负母线电压平 均值(Vave)并进行限幅，得到中间矢量(Dmx)； 按照预定的算法计算变量DOmax和DOmin ； 按照下式生成三相比较信号(CMPRx): CMPRx = Dmx+DO, 其中，DO根据预定的规则被选择为DOmax和DOmin中的一个， 以抑制Vienna整流器的正负母线电压不平衡。
2.根据权利要求1的控制器，其中，变量DOmax和DOmin被计算为:DOmax = min (Dmaxa-Dma, Dmaxb-Dmb, Dmaxc-Dmc),DOmin = max (Dmina-Dma, Dminb-Dmb, Dminc-Dmc), 其中，Dmaxa> Dmaxb、Dmaxc、Dmina、Dminb、Dminc为在将交流输入周期进行平分所得到的6个扇区中对于A、B、C三相设置的变量，Dma、Dmb、Dmc分别为中间矢量(Dmx)对于A、B、C三相的分量，当检测到的交流电压相角(0 )处于与0 60度的区间对应的扇区SecO中时，Dmaxa、Dmaxb> Dmaxc、Dmina、Dminb> Dminc 分别取 1、0、1、0、_1、0，当检测到的交流电压相角(Q)处于与60 120度的区间对应的扇区Secl中时，Dmaxa、Dmaxb> Dmaxc> Dmina、Dminb>Dminc分别取1、0、0、0、-1、-1,当检测到的交流电压相角(0 )处于与120 180度的区间对应的扇区 Sec2 中时，Dmaxa> Dmaxb> Dmaxc> Dmina、Dminb> Dminc 分别取 1、1、0、0、O、-1,当检测到的交流电压相角(0 )处于与180 240度的区间对应的扇区Sec3中时，Dmaxa、Dmaxb> Dmaxc> Dmina、Dminb> Dminc 分别取 O、1、0、_1、0、-1,当检测到的交流电压相角(0 )处于与240 300度的区间对应的扇区Sec4中时，Dmaxa、Dmaxb> Dmaxc> Dmina、Dminb、Dminc分别取O、1、1、_1、0、0，当检测到的交流电压相角(0 )处于与300 360度的区间对应的扇区 Sec5 中时,Dmaxa、Dmaxb、Dmaxc、Dmina、Dminb、Dminc 分别取 0、0、1、_1、_1、O0
3.根据权利要求1的控制器，其中，所述预定的规则为: 当检测到的交流电压相角(0 )处于扇区SeC0、SeC2和Sec4中的一个时，DO被选择为DOmax ;当检测到的交流电压相角(0 )处于扇区Secl、Sec3和Sec5中的一个时，DO被选择为 DOmin。
4.根据权利要求1的控制器，其中，所述预定的规则为: 当检测到的交流电压相角(0 )处于扇区SeC0、SeC2和Sec4中的一个时，DO被选择为DOmin ;当检测到的交流电压相角(0 )处于扇区Secl、Sec3和Sec5中的一个时，DO被选择为 DOmax。
5.据权利要求1的控制器，其中，零序调制器还包含第一电压差控制器，第一电压差控制器由正母线电压与负母线电压的差生成变量Lamda， 且其中，所述预定的规则为: 在Lamda大于一预设值Sigma的情况下，DO被选择为DOmax ;在Lamda小于-Sigma的情况下，DO被选择为DOmin，其中，Sigma > O。
6.据权利要求1的控制器，其中，零序调制器还包含第二电压差控制器，第二电压差控制器由正母线电压与负母线电压的差生成处于-1与I的范围内的变量Lamda， 且其中，所述预定的规则为: 在Lamda > 0的情况下，当检测到的交流电压相角(Q )处于扇区SecO、Sec2和Sec4中的任意一个时，对于该扇区起始的Lamda * /6与终止的Lamda * /6的角度范围或者对于中间的Lamda ~k /3的角度范围，DO被选择为DOmax，在该扇区其余的角度范围中，DO被选择为DOmin，当检测到的交流电压相角(0 )处于扇区Seel、Sec3和Sec5中的任意一个时，DO被选择为DOmax, 在Lamda <= 0的情况下，当检测到的交流电压相角(0)处于扇区Secl、Sec3和Sec5中的任意一个时，对于该扇区起始的-Lamda * Ji /6与终止的-Lamda * Ji /6的角度范围或者对于中间的-Lamda * /3的角度范围，DO被选择为DOmin，在该扇区其余的角度范围中，DO被选择为DOmax,当检测到的交流电压相角(0 )处于扇区SecO、Sec2和Sec4中的任意一个时，DO被选择为DOmin。
7.根据权利要求1、5、6中的任意一项的控制器，其中，电压控制器、电流控制器、第一电压差控制器、第二电压差控制器中的每一个为基于平均电流控制原理的控制器。
8.根据权利要求1的控制器，其中，电流参考生成器生成的电流参考值(Irefx)选自以下组合:三相电流参考值的组合，任意两相电流参考值的组合，Clark变换下的Alpha与Beta电流参考值的组合，Park变换下的D与Q轴电流参考值的组合， 其中，二相电流参考值被生成为:Irefl = lamp * sin ( 9 ), Iref2 = lamp * sin ( 0-2 n/3)，Iref3 = lamp *sin( 9 +2 3i /3)， 其中，任意两相电流参考值选自:Irefl = lamp * sin ( 9 ), Iref2 = lamp * sin ( 0-2 n/3)，Iref3 = lamp *sin( 9 +2 3i /3)， 其中，Clark变换下的Alpha与Beta电流参考值被生成为:Irefl = lamp * sin ( 0 ), Iref2 = lamp * cos ( 0 ), 且其中，Park变换下的D与Q轴电流参考值被生成为:Irefl = lamp, Iref2 = O。
9.根据权利要求8的控制器，其中，在电流参考值(Irefx)为三相电流参考值的组合的情况下，电流控制器包含三个独立的电流控制器单元，该电流控制器单元分别由三相电流参考值(Irexl，Irex2, Iref3)中的一个和输入Vienna整流器的三相交流电流(Ia，Ib,Ic)中所对应的一个进行电流波形控制， 其中，在电流参考值(Irefx)为任意两相电流参考值的组合的情况下，电流控制器包含两个独立的电流控制器单元，该电流控制器单元分别由两相电流参考值(Irexl，Irex2 ；Irex2, Irex3 ;或 Irex3, Irexl)中的一个和相应两相交流电流(la, Ib ；Ib, Ic ;或 Ic, Ia)中所对应的一个进行电流波形控制， 其中，在电流参考值(Irefx)为Clark变换下的Alpha与Beta电流参考值的组合的情况下，电流控制器包含两个独立的电流控制器单元，该电流控制器单元分别由输入Vienna整流器的三相交流电流(Ia，lb, Ic)或任意两相交流电流(Ia，Ib ；Ib, Ic ;或1(3，Ia)经Clark变换的结果和Clark变换下的Alpha与Beta电流参考值进行电流波形控制， 且其中，在电流参考值(Irefx)为Park变换下的D与Q轴电流参考值的组合的情况下，电流控制器包含两个独立的电流控制器单元，该电流控制器单元分别由输入Vienna整流器的三相交流电流(Ia，lb, Ic)或任意两相交流电流(Ia，Ib ；Ib, Ic ;或Ic，I a)经Park变换的结果和Park变换下的D与Q轴电流参考值进行电流波形控制。
10.根据权利要求1的控制器，其中，PWM生成器将用I减去三相比较信号(CMPRx)的绝对值所得到的结果与三角 波信号进行比较，生成PWM信号(PWMx)。
全文摘要
一种用于Vienna整流器的控制器，该Vienna整流器接收三相三线交流输入并在正母线、负母线和零线上产生三电平直流输出，该控制器包含交流相位检测器、电压控制器、电流参考生成器、电流控制器、零序调制器以及PWM生成器，对Vienna整流器中的开关元件进行控制。该控制器能够进行正负母线电压平均值控制和电流波形控制，并能抑制Vienna整流器的正负母线电压不平衡。
文档编号H02M7/12GK103187887SQ20111046017
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者全亚斌 申请人:伊顿公司