一种电流过零畸变抑制方法及变换器与流程

本发明涉及电力电子，特别是涉及一种电流过零畸变抑制方法及变换器。

背景技术：

1、电力电子装置与电力负载多数通过整流器与电网连接，经典整流器由二极管组成，在电网中会产生电流谐波和无功污染，导致电网功率因数低、功率损耗大，在中大功率装置中该问题尤其显著。有源功率因数校正使整流电路则可以获得较高的功率因数。图腾柱有源全桥功率因数校正变换器是一种控制电网接口侧具有高功率因数的整流器，因其简单高效且能双向，具有较大的应用前景。

2、然而，对于图腾柱有源全桥功率因数校正变换器来说，当采用电流连续控制模式时，电网侧电流在电压过零附近存在尖峰，导致并网功率因数下降，并网电流谐波增加，电磁干扰增加。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种电流过零畸变抑制方法及变换器，可以抑制过零点电流畸变。具体技术方案如下：

2、本发明提供了一种电流过零畸变抑制方法，应用于基于图腾柱拓扑结构的变换器，所述图腾柱拓扑结构包括第一桥臂开关管和第二桥臂开关管，所述方法，包括：

3、确定第一桥臂开关管驱动信号的调制波信号；

4、根据所述调制波信号，控制所述第一桥臂开关管驱动信号与第二桥臂开关管驱动信号在电压过零点处同相位；其中，所述第一桥臂开关管驱动信号的频率高于所述第二桥臂开关管驱动信号的频率。

5、可选的，所述根据所述调制波信号，控制所述第一桥臂开关管驱动信号与第二桥臂开关管驱动信号在电压过零点处同相位，包括：

6、基于所述调制波信号分别生成所述第一桥臂开关管驱动信号和所述第二桥臂开关管驱动信号，控制所述第一桥臂开关管驱动信号与第二桥臂开关管驱动信号在电压过零点处同相位，实现所述第一桥臂开关管和所述第二桥臂开关管在电压过零点处同时切换通断状态。

7、可选的，基于所述调制波信号生成所述第二桥臂开关管驱动信号的方法，包括：

8、确定所述调制波信号的极性；

9、基于所述调制波信号的极性生成所述第二桥臂开关管驱动信号。

10、可选的，基于所述调制波信号生成所述第一桥臂开关管驱动信号的方法，包括：

11、基于所述调制波信号和载波信号生成所述第一桥臂开关管驱动信号。

12、可选的，还包括：

13、控制第二桥臂中点电压在电压过零时刻实现电平翻转。

14、可选的，所述控制第二桥臂中点电压在电压过零时刻实现电平翻转，包括：

15、在第一预设时段内的任一时刻，对所述第二桥臂开关管施加电压过零时刻的所述第二桥臂开关管驱动信号；

16、其中，所述第一预设时段的末端时刻不晚于电压过零时刻。

17、可选的，还包括：

18、控制所述第一桥臂开关管在电压过零时刻关断。

19、可选的，所述控制所述第一桥臂开关管在电压过零时刻关断，包括：

20、在第二预设时段内，控制所述第一桥臂开关管保持关断状态；

21、其中，电压过零时刻位于所述第二预设时段内。

22、可选的，所述确定第一桥臂开关管驱动信号的调制波信号，包括：

23、根据电网实际电压、电网实际电流和图腾柱拓扑结构直流侧实际电压，生成所述第一桥臂开关管驱动信号的调制波信号，实现所述电网实际电压与所述电网实际电流的相位差在预设相位差值范围内，以及所述图腾柱拓扑结构直流侧实际电压与图腾柱拓扑结构直流侧预设电压的差值在预设电压差值范围内。

24、可选的，所述根据电网实际电压、电网实际电流和图腾柱拓扑结构直流侧实际电压，生成所述第一桥臂开关管驱动信号的调制波信号，包括：

25、根据所述图腾柱拓扑结构直流侧实际电压相对于图腾柱拓扑结构直流侧参考电压的偏差，以及所述电网实际电压的相位，确定电网参考电流；

26、根据所述电网实际电流相对于所述电网参考电流的偏差，生成所述第一桥臂开关管驱动信号的调制波信号。

27、本发明还提供一种变换器，包括：

28、主电路和控制电路；

29、所述主电路包括图腾柱拓扑结构；

30、所述图腾柱拓扑结构受控于所述控制电路；

31、所述控制电路用于执行如上所述的电流过零畸变抑制方法。

32、可选的，所述主电路，还包括：

33、功率变换电路；

34、所述功率变换电路连接于所述图腾柱拓扑结构的直流侧。

35、本发明实施例提供的一种电流过零畸变抑制方法及变换器，确定第一桥臂开关管驱动信号的调制波信号，并根据调制波信号，控制第一桥臂开关管驱动信号与第二桥臂开关管驱动信号在电压过零点处同相位，其中，第一桥臂开关管驱动信号的频率高于第二桥臂开关管驱动信号的频率。由于两个不同频率开关管的驱动信号在电压过零点处同相位，可以避免因两个不同频率开关管没有同步控制导致在电压过零点处存在相位差而引起电流过零点畸变的问题。本发明可以抑制过零点电流畸变，降低电网电流在电压过零点处存在尖峰、并网功率因数下降以及并网电流谐波增加的概率。

36、当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种电流过零畸变抑制方法，其特征在于，应用于基于图腾柱拓扑结构的变换器，所述图腾柱拓扑结构包括第一桥臂开关管和第二桥臂开关管，所述方法，包括：

2.根据权利要求1所述的电流过零畸变抑制方法，其特征在于，所述根据所述调制波信号，控制所述第一桥臂开关管驱动信号与第二桥臂开关管驱动信号在电压过零点处同相位，包括：

3.根据权利要求2所述的电流过零畸变抑制方法，其特征在于，基于所述调制波信号生成所述第二桥臂开关管驱动信号的方法，包括：

4.根据权利要求2所述的电流过零畸变抑制方法，其特征在于，基于所述调制波信号生成所述第一桥臂开关管驱动信号的方法，包括：

5.根据权利要求1至4任一项所述的电流过零畸变抑制方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的电流过零畸变抑制方法，其特征在于，所述控制第二桥臂中点电压在电压过零时刻实现电平翻转，包括：

7.根据权利要求1至4任一项所述的电流过零畸变抑制方法，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求7所述的电流过零畸变抑制方法，其特征在于，所述控制所述第一桥臂开关管在电压过零时刻关断，包括：

9.根据权利要求1至4任一项所述的电流过零畸变抑制方法，其特征在于，所述确定第一桥臂开关管驱动信号的调制波信号，包括：

10.根据权利要求9所述的电流过零畸变抑制方法，其特征在于，所述根据电网实际电压、电网实际电流和图腾柱拓扑结构直流侧实际电压，生成所述第一桥臂开关管驱动信号的调制波信号，包括：

11.一种变换器，其特征在于，包括：

12.根据权利要求11所述的变换器，其特征在于，所述主电路，还包括：

技术总结
本发明实施例提供了一种电流过零畸变抑制方法及变换器。其中，该方法应用于基于图腾柱拓扑结构的变换器，图腾柱拓扑结构包括第一桥臂开关管和第二桥臂开关管，该方法包括：确定第一桥臂开关管驱动信号的调制波信号；根据调制波信号，控制第一桥臂开关管驱动信号与第二桥臂开关管驱动信号在电压过零点处同相位；其中，第一桥臂开关管驱动信号的频率高于第二桥臂开关管驱动信号的频率。本发明可以抑制过零点电流畸变，降低电网电流在电压过零点处存在尖峰、并网功率因数下降以及并网电流谐波增加的概率。

技术研发人员：周亮
受保护的技术使用者：阳光电源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13