一種逆變器控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子裝置控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種網(wǎng)逆變器控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著工業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和人們生活水平的不斷提高，電能供需矛盾 日益突出，節(jié)約電能已經(jīng)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，具有特別重要的社會(huì)意義與經(jīng)濟(jì)意義。能源 危機(jī)對于緩解能源短缺和環(huán)境危機(jī)，保障社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，維護(hù)國家能源安全起到了重要 的作用。
[0003] 而電能回饋是近年來用以節(jié)約電能的最有效的方法。因此，人們開始更加重視能 量回饋系統(tǒng)的發(fā)展。進(jìn)行能量變換的電力電子接口通常采用逆變器。逆變器的控制性能直 接決定了并網(wǎng)系統(tǒng)的供電可靠性和魯棒性。
[0004] 逆變器是一種DC to AC的變壓器，與轉(zhuǎn)化器是一種電壓逆變的過程。轉(zhuǎn)換器是將 電網(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的12V直流輸出，而逆變器是將Adapter輸出的12V直流電壓 轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l的高壓交流電。兩個(gè)部分同樣都采用了用得比較多的脈寬調(diào)制（PWM)技術(shù)。其 核心部分都是一個(gè)PWM集成控制器。Adapter用的是UC3842,逆變器則采用TL5001芯片。 TL5001的工作電壓范圍3. 6~40V，其內(nèi)部設(shè)有一個(gè)誤差放大器，一個(gè)調(diào)節(jié)器、振蕩器、有死 區(qū)控制的PffM發(fā)生器、低壓保護(hù)回路及短路保護(hù)回路等。
[0005] 逆變器的輸入接口部分有3個(gè)信號(hào)，12V直流輸入VIN、工作使能電壓ENB及Panel 電流控制信號(hào)D頂。VIN由Adapter提供，ENB電壓由主板上的MCU提供，其值為0或3V，當(dāng) ENB = 0時(shí)，逆變器不工作，而ENB = 3V時(shí)，逆變器處于正常工作狀態(tài)；而D頂電壓由主板 提供，其變化范圍在〇~5V之間，將不同的D頂值反饋給PffM控制器反饋端，逆變器向負(fù)載 提供的電流也將不同，DIM值越小，逆變器輸出的電流就越大。
[0006] 逆變器電壓啟動(dòng)回路通常為：ENB為高電平時(shí)，輸出高壓去點(diǎn)亮Panel的背光燈燈 管。
[0007] 逆變器PffM控制器由以下幾個(gè)功能組成：內(nèi)部參考電壓、誤差放大器、振蕩器和 PWM、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、短路保護(hù)、輸出晶體管。
[0008] 逆變器直流變換由MOS開關(guān)管和儲(chǔ)能電感組成電壓變換電路，輸入的脈沖經(jīng)過推 挽放大器放大后驅(qū)動(dòng)MOS管做開關(guān)動(dòng)作，使得直流電壓對電感進(jìn)行充放電，這樣電感的另 一端就能得到交流電壓。
[0009] 逆變器LC振蕩及輸出回路：保證燈管啟動(dòng)需要的1600V電壓，并在燈管啟動(dòng)以后 將電壓降至800V。
[0010] 逆變器輸出電壓反饋：當(dāng)負(fù)載工作時(shí)，反饋采樣電壓，起到穩(wěn)定I逆變器電壓輸出 的作用。
[0011] 逆變器按控制方式分類，可分為電壓源電壓控制、電壓源電流控制、電流源電壓控 制和電流源電流控制四種方法。電流源逆變器是指在其直流側(cè)串聯(lián)一大電感，以提供穩(wěn)定 的直流電流輸入。但是，由于采用大電感的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)差，大部分的并網(wǎng)逆變器均采用電 壓源逆變器。
[0012] 從電壓、電流的控制方式來說，逆變器電壓控制相當(dāng)于將逆變器等效為一個(gè)電壓 源，控制其輸出電壓的相位、頻率、幅值達(dá)到系統(tǒng)要求。電流控制逆變器是將逆變器等效為 一個(gè)電流源，對其輸出的電流進(jìn)行幅值、頻率、相位的控制。
[0013] 目前，電壓控制方式主要應(yīng)用于獨(dú)立運(yùn)行的逆變器，以滿足負(fù)載端的需要。尤其是 很多負(fù)載對加在上面的電壓有較高的要求，因此在這種情況下多采用電壓作為控制量進(jìn)行 閉環(huán)控制。
[0014] 而電流控制方式主要應(yīng)用于并網(wǎng)逆變器，直接控制其輸出電流達(dá)到并網(wǎng)要求。直 接控制并網(wǎng)電流跟蹤給定電流的并網(wǎng)逆變器控制方式應(yīng)用更加廣泛。其控制策略簡單易于 設(shè)計(jì)，只要變換不同控制器，就可以采用不同方式進(jìn)行并網(wǎng)控制。具體方式只需要控制逆變 器的輸出電流以跟蹤市電電壓，同時(shí)設(shè)定輸出電流的大小，即可達(dá)到并網(wǎng)運(yùn)行的目的。由于 其控制方法相對簡單，效果也比較好，因此使用廣泛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明正是基于以上一個(gè)或多個(gè)問題，提供一種逆變器控制方法，用以解決現(xiàn)有 技術(shù)中存在的單相逆變器負(fù)載上的電壓波形因負(fù)載突變，變化大的問題。
[0016] 其中，所述逆變器采用絕緣柵雙極型晶體管作為主電路的開關(guān)器件，所述逆變器 控制方法包括：
[0017] 將所述逆變器輸出電壓與參考電壓比較，得到第一誤差信號(hào)；
[0018] 將所述誤差信號(hào)經(jīng)第一控制器調(diào)節(jié)，作為電流內(nèi)環(huán)參考值；
[0019] 將電感電流值與所述電流內(nèi)環(huán)參考值比較，得到第二誤差信號(hào)；
[0020] 將所述第二誤差信號(hào)經(jīng)第二控制器調(diào)節(jié)，得到正弦波信號(hào)；
[0021] 將所述正弦波信號(hào)與三角載波信號(hào)比較，得到SPffM波；
[0022] 通過所述SPffM波控制所述絕緣柵雙極型晶體管的開關(guān)，從而在并逆變器的功率 輸出端產(chǎn)生預(yù)期的輸出電壓。
[0023] 進(jìn)一步的，所述第一誤差信號(hào)是所述逆變器輸出電壓與參考電壓的差值。
[0024] 進(jìn)一步的，所述第二誤差信號(hào)是電感電流值與所述電流內(nèi)環(huán)參考值的差值。
[0025] 進(jìn)一步的，所述第一控制器為PI控制器。
[0026] 進(jìn)一步的，所述第二控制器為PI控制器。
[0027] 優(yōu)選的，所述電感電流值為：
[0029] 其中，Kpwm為逆變器放大倍數(shù)，T s為絕緣柵雙極型晶體管的周期，r為逆變器負(fù)載， LsS濾波器電感，K P為PI控制器比例參數(shù)，K $ PI控制器積分參數(shù)。
[0030] 本發(fā)明提供的一種逆變器控制方法，當(dāng)負(fù)載突變時(shí)，獨(dú)立運(yùn)行的單相逆變器阻性 負(fù)載上的電壓波形保持穩(wěn)定，且負(fù)載電流的波形不發(fā)生擾動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)具有良好的抗干擾 性。該方法控制的逆變器能夠適用于多種負(fù)載的情況，且可以滿足負(fù)載上的電壓要求。應(yīng) 用廣泛。
【附圖說明】
[0031] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的一種逆變器控制方法的流程圖；
[0032] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的逆變器系統(tǒng)控制框圖；
[0033] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例二的電流內(nèi)環(huán)的控制框。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，如果不沖突，本發(fā) 明實(shí)施例以及實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0035] 實(shí)施例一
[0036] 本發(fā)明實(shí)施例一提供一種逆變器控制方法，其中，所述逆變器采用絕緣柵雙極型 晶體管作為主電路的開關(guān)器件，PffM波的調(diào)制方式為SPffM波。如圖1所示，該方法包括：
[0037] 101、將所述逆變器輸出電壓與參考電壓比較，得到第一誤差信號(hào)；
[0038] 其中，所述第一誤差信號(hào)是所述逆變器輸出電壓與參考電壓的差值。所述第一控 制器為PI控制器。
[0039] 102、將所述誤差信號(hào)經(jīng)第一控制器調(diào)節(jié)，作為電流內(nèi)環(huán)參考值；
[0040] 其中，所述第二誤差信號(hào)是電感電流值與所述電流內(nèi)環(huán)參考值的差值。所述第二 控制器為PI控制器。
[0041] 103、將電感電流值與所述電流內(nèi)環(huán)參考值比較，得到第二誤差信號(hào)；
[0042] 本實(shí)施例中，所述電感電流值為：
[0044] 其中，Kpwm為逆變器放大倍數(shù)，T s為絕緣柵雙極型晶體管的周期，r為逆變器負(fù)載， LsS濾波器電感，K P為PI控制器比例參數(shù)，K $ PI控制器積分參數(shù)。
[0045] 104、將所述第二誤差信號(hào)經(jīng)第二控制器調(diào)節(jié)，得到正弦波信號(hào)；
[0046] 105、將所述正弦波信號(hào)與三角載波信號(hào)比較，得到