专利名称：双桥逆变单周控制有源滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单周控制有源滤波器，尤其是涉及一种双桥逆变单周控制有源滤波器。
背景技术：
单周控制有源滤波器因无需参考信号、动态跟踪性好、控制简便等特点而被广泛应用。如图1所示为经典单周控制有源滤波器的原理框图，包括比例积分(PI)调节器、驱动电路、单周控制器和全桥逆变器，采样电源侧电流输入单周控制器，采样逆变桥直流侧电压经PI调节器输入单周控制器，单周控制器的输出信号经驱动电路控制全桥逆变器的输出，达到有源滤波的目的。图2为经典单周控制有源滤波器的电路原理图，图中的RS触发器、带复位的积分器、比较器和减法器组成单周控制器，逆变桥直流侧的电容电压Vc采样值经PI调节器调节后，一路送到带复位的积分器I进行积分，另一路送到减法器正号端；电源测设置采样电阻，其值Rsis送到减法器负号端；积分器I的输出和减法器的输出同时送到比较器，比较器的输出送到RS触发器的复位端对其进行复位；RS触发器的触发端接入一个恒定的触发脉冲，其频率就是开关管的开关频率，RS触发器的输出信号通过驱动电路送到全桥逆变器的各开关管的控制脚，从而控制逆变器的输出，达到有源滤波的目的。由于经典单周控制有源滤波器在每个开关周期中始终先开通同一组开关管，检测为峰值电流，导致电流波形不对称，从而引起直流分量；另外在负半周时，稳定条件不能完全满足，存在局部不稳定问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种既能消除直流分量的产生，又能使在正负半周都保持稳定的双桥逆变单周控制有源滤波器。
本实用新型的目的可通过以下技术措施来实现包括PI调节器、两个驱动电路、单周控制器，其特征在于还包括切换电路、选择开关和双桥逆变器，采样电源侧电流其中一路输入切换电路，另一路接入选择开关，切换电路的其中一路输出经一个驱动电路控制双桥逆变器中的其中一个逆变桥；切换电路的另一路输出控制选择开关，选择开关的选择输出接入单周控制器；采样逆变桥直流侧电压经调节器输入单周控制器，单周控制器的输出信号经另一个驱动电路控制双桥逆变器中的另一个逆变桥。
所述的双桥逆变器由两个全桥逆变电路串接而成；或由一个全桥逆变电路和一个半桥逆变电路串接而成。
所述的切换电路为过零检测切换电路或为半周定时反转切换电路。
由于本实用新型采用双桥逆变的单周控制，实现了对电流正负半周完全一致的控制，从控制策略上根本性地消除了电流直流分量，并能使单周控制有源滤波器达到全局稳定，这样既保留了经典单周控制有源滤波器的一切优点，又解决了经典单周控制有源滤波器存在的直流分量和局部不稳定的缺陷。
图1为经典单周控制有源滤波器的原理框图；图2为经典单周控制有源滤波器的电路原理图；图3为本实用新型的原理框图；图4为本实用新型具体实施的一个电路原理图；图5为本实用新型中双桥逆变器另一实施例的电路原理图；图6为本实用新型中过零检测切换电路原理图；图7为本实用新型中半周定时反转切换电路原理图。
具体实施方式
如图3所示，本实用新型包括PI调节器、两个驱动电路、单周控制器、切换电路、选择开关和双桥逆变器，采样电源侧电流其中一路输入切换电路，另一路接入选择开关，切换电路的其中一路输出经一个驱动电路控制双桥逆变器中的其中一个逆变桥；切换电路的另一路输出控制选择开关，选择开关的选择输出接入单周控制器；采样逆变桥直流侧电压经调节器输入单周控制器，单周控制器的输出信号经另一个驱动电路控制双桥逆变器中的另一个逆变桥。
如图4所示，双桥逆变器的主结构采用双桥的形式，由两个全桥逆变电路串接而成；RS触发器、带复位的积分器I、比较器A1、一个减法器和一个加法器组成单周控制器；逆变桥直流侧的电容电压Vc采样值经PI调节器调节后，分三路送出，一路送到带复位的积分器I进行积分，第二路送到减法器正号端，第三路送到加法器。电源侧采样电阻的采样值Rsis分两路送出，一路送到过零检测切换电路，一路送到选择开关的公共端。选择开关的输出信号也由切换电路控制，在电源电流的正半周，采样值Rsis将送到减法器负号端，在电源电流的负半周，采样值Rsis将送到加法器。加法器或减法器出来的信号和带复位的积分器输出信号，经比较器后送RS触发器的复位端，RS触发器的触发端接一恒定触发脉冲，RS触发器输出信号经驱动电路1驱动一个全桥逆变器中各开关管M1～M4的通断；过零检测切换电路的输出经驱动电路2驱动另一个全桥逆变器中各开关管M5～M8各开关管的通断；从而控制逆变器的输出，达到有源滤波的目的。
如图5所示，上述实施例中双桥逆变器也可由一个全桥逆变电路和一个半桥逆变电路串接而成。
如图6所示为过零检测切换电路图，运放型号MC3401。如图7所示为半周定时反转切换电路图，通过半周定时反转脉冲产生切换信号，采用型号为555的晶振芯片产生时钟脉冲。
权利要求1.一种双桥逆变单周控制有源滤波器，包括比例积分调节器、两个驱动电路、单周控制器，其特征在于还包括切换电路、选择开关和双桥逆变器，采样电源侧电流其中一路输入切换电路，另一路接入选择开关，切换电路的其中一路输出经一个驱动电路控制双桥逆变器中的其中一个逆变桥；切换电路的另一路输出控制选择开关，选择开关的选择输出接入单周控制器；采样逆变桥直流侧电压经调节器输入单周控制器，单周控制器的输出信号经另一个驱动电路控制双桥逆变器中的另一个逆变桥。
2.根据权利要求1所述的双桥逆变单周控制有源滤波器，其特征在于所述的双桥逆变器由两个全桥逆变电路串接而成。
3.根据权利要求1所述的双桥逆变单周控制有源滤波器，其特征在于所述的双桥逆变器由一个全桥逆变电路和一个半桥逆变电路串接而成。
4.根据权利要求1所述的双桥逆变单周控制有源滤波器，其特征在于所述的切换电路为过零检测切换电路。
5.根据权利要求1所述的双桥逆变单周控制有源滤波器，其特征在于所述的切换电路为半周定时反转切换电路。
专利摘要本实用新型公开了一种双桥逆变单周控制有源滤波器，包括PI调节器、两个驱动电路、单周控制器、切换电路、选择开关和双桥逆变器，采样电源侧电流其中一路输入切换电路，另一路接入选择开关，切换电路的其中一路输出经一个驱动电路控制双桥逆变器中的其中一个逆变桥；切换电路的另一路输出控制选择开关，选择开关的选择输出接入单周控制器；采样逆变桥直流侧电压经调节器输入单周控制器，单周控制器的输出信号经另一个驱动电路控制双桥逆变器中的另一个逆变桥。本实用新型既能消除直流分量的产生，又能使在正负半周都保持稳定。
文档编号H02M1/14GK2744057SQ20042007120
公开日2005年11月30日 申请日期2004年7月6日 优先权日2004年7月6日
发明者李锦仁 申请人:华南理工大学