一种逆变器控制方法技术

本发明专利技术公开一种逆变器控制方法，其特征在于，所述逆变器采用绝缘栅双极型晶体管作为主电路的开关器件，所述方法包括：将所述逆变器输出电压与参考电压比较，得到第一误差信号；将所述误差信号经第一控制器调节，作为电流内环参考值；将电感电流值与所述电流内环参考值比较，得到第二误差信号；将所述第二误差信号经第二控制器调节，得到正弦波信号；将所述正弦波信号与三角载波信号比较，得到SPWM波；通过所述SPWM波控制所述绝缘栅双极型晶体管的开关，从而在并逆变器的功率输出端产生预期的输出电压。通过本发明专利技术逆变器控制方法控制的逆变器能够适用于多种负载的情况，且可以满足负载上的电压要求，应用广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子装置控制
，特别是涉及一种网逆变器控制方法。
技术介绍
随着工业现代化生产规模的不断扩大和人们生活水平的不断提高，电能供需矛盾 日益突出，节约电能已经成为当前的研究热点，具有特别重要的社会意义与经济意义。能源 危机对于缓解能源短缺和环境危机，保障社会可持续发展，维护国家能源安全起到了重要 的作用。 而电能回馈是近年来用以节约电能的最有效的方法。因此，人们开始更加重视能 量回馈系统的发展。进行能量变换的电力电子接口通常采用逆变器。逆变器的控制性能直 接决定了并网系统的供电可靠性和鲁棒性。 逆变器是一种DC to AC的变压器，与转化器是一种电压逆变的过程。转换器是将 电网的交流电压转变为稳定的12V直流输出，而逆变器是将Adapter输出的12V直流电压 转变为高频的高压交流电。两个部分同样都采用了用得比较多的脉宽调制（PWM)技术。其 核心部分都是一个PWM集成控制器。Adapter用的是UC3842,逆变器则采用TL5001芯片。 TL5001的工作电压范围3. 6~40V，其内部设有一个误差放大器，一个调节器、振荡器、有死 区控制的PffM发生器、低压保护回路及短路保护回路等。 逆变器的输入接口部分有3个信号，12V直流输入VIN、工作使能电压ENB及Panel 电流控制信号D頂。VIN由Adapter提供，ENB电压由主板上的MCU提供，其值为0或3V，当 ENB = 0时，逆变器不工作，而ENB = 3V时，逆变器处于正常工作状态；而D頂电压由主板 提供，其变化范围在〇~5V之间，将不同的D頂值反馈给PffM控制器反馈端，逆变器向负载 提供的电流也将不同，DIM值越小，逆变器输出的电流就越大。 逆变器电压启动回路通常为：ENB为高电平时，输出高压去点亮Panel的背光灯灯 管。 逆变器PffM控制器由以下几个功能组成：内部参考电压、误差放大器、振荡器和 PWM、过压保护、欠压保护、短路保护、输出晶体管。 逆变器直流变换由MOS开关管和储能电感组成电压变换电路，输入的脉冲经过推 挽放大器放大后驱动MOS管做开关动作，使得直流电压对电感进行充放电，这样电感的另 一端就能得到交流电压。 逆变器LC振荡及输出回路：保证灯管启动需要的1600V电压，并在灯管启动以后 将电压降至800V。 逆变器输出电压反馈：当负载工作时，反馈采样电压，起到稳定I逆变器电压输出 的作用。 逆变器按控制方式分类，可分为电压源电压控制、电压源电流控制、电流源电压控 制和电流源电流控制四种方法。电流源逆变器是指在其直流侧串联一大电感，以提供稳定 的直流电流输入。但是，由于采用大电感的系统动态响应差，大部分的并网逆变器均采用电 压源逆变器。 从电压、电流的控制方式来说，逆变器电压控制相当于将逆变器等效为一个电压 源，控制其输出电压的相位、频率、幅值达到系统要求。电流控制逆变器是将逆变器等效为 一个电流源，对其输出的电流进行幅值、频率、相位的控制。 目前，电压控制方式主要应用于独立运行的逆变器，以满足负载端的需要。尤其是 很多负载对加在上面的电压有较高的要求，因此在这种情况下多采用电压作为控制量进行 闭环控制。 而电流控制方式主要应用于并网逆变器，直接控制其输出电流达到并网要求。直 接控制并网电流跟踪给定电流的并网逆变器控制方式应用更加广泛。其控制策略简单易于 设计，只要变换不同控制器，就可以采用不同方式进行并网控制。具体方式只需要控制逆变 器的输出电流以跟踪市电电压，同时设定输出电流的大小，即可达到并网运行的目的。由于 其控制方法相对简单，效果也比较好，因此使用广泛。
技术实现思路
本专利技术正是基于以上一个或多个问题，提供，用以解决现有 技术中存在的单相逆变器负载上的电压波形因负载突变，变化大的问题。 其中，所述逆变器采用绝缘栅双极型晶体管作为主电路的开关器件，所述逆变器 控制方法包括： 将所述逆变器输出电压与参考电压比较，得到第一误差信号； 将所述误差信号经第一控制器调节，作为电流内环参考值； 将电感电流值与所述电流内环参考值比较，得到第二误差信号； 将所述第二误差信号经第二控制器调节，得到正弦波信号； 将所述正弦波信号与三角载波信号比较，得到SPffM波； 通过所述SPffM波控制所述绝缘栅双极型晶体管的开关，从而在并逆变器的功率 输出端产生预期的输出电压。 进一步的，所述第一误差信号是所述逆变器输出电压与参考电压的差值。 进一步的，所述第二误差信号是电感电流值与所述电流内环参考值的差值。 进一步的，所述第一控制器为PI控制器。 进一步的，所述第二控制器为PI控制器。 优选的，所述电感电流值为： 其中，Kpwm为逆变器放大倍数，T s为绝缘栅双极型晶体管的周期，r为逆变器负载， LsS滤波器电感，K P为PI控制器比例参数，K $ PI控制器积分参数。 本专利技术提供的，当负载突变时，独立运行的单相逆变器阻性 负载上的电压波形保持稳定，且负载电流的波形不发生扰动，整个系统具有良好的抗干扰 性。该方法控制的逆变器能够适用于多种负载的情况，且可以满足负载上的电压要求。应 用广泛。【附图说明】 图1是本专利技术实施例一的的流程图； 图2是本专利技术实施例二的逆变器系统控制框图； 图3是本专利技术实施例二的电流内环的控制框。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本发 明实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本专利技术的保护范围之内。 实施例一 本专利技术实施例一提供，其中，所述逆变器采用绝缘栅双极型 晶体管作为主电路的开关器件，PffM波的调制方式为SPffM波。如图1所示，该方法包括： 101、将所述逆变器输出电压与参考电压比较，得到第一误差信号； 其中，所述第一误差信号是所述逆变器输出电压与参考电压的差值。所述第一控 制器为PI控制器。 102、将所述误差信号经第一控制器调节，作为电流内环参考值； 其中，所述第二误差信号是电感电流值与所述电流内环参考值的差值。所述第二 控制器为PI控制器。 103、将电感电流值与所述电流内环参考值比较，得到第二误差信号； 本实施例中，所述电感电流值为： 其中，Kpwm为逆变器放大倍数，T s为绝缘栅双极型晶体管的周期，r为逆变器负载， LsS滤波器电感，K P为PI控制器比例参数，K $ PI控制器积分参数。 104、将所述第二误差信号经第二控制器调节，得到正弦波信号； 105、将所述正弦波信号与三角载波信号比较，得到当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变器控制方法，其特征在于，所述逆变器采用绝缘栅双极型晶体管作为主电路的开关器件，所述方法包括：将所述逆变器输出电压与参考电压比较，得到第一误差信号；将所述误差信号经第一控制器调节，作为电流内环参考值；将电感电流值与所述电流内环参考值比较，得到第二误差信号；将所述第二误差信号经第二控制器调节，得到正弦波信号；将所述正弦波信号与三角载波信号比较，得到SPWM波；通过所述SPWM波控制所述绝缘栅双极型晶体管的开关，从而在并逆变器的功率输出端产生预期的输出电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张元敏，郭利辉，王红玲，
申请(专利权)人：许昌学院，
类型：发明
国别省市：河南;41