一种功率变换器中功率器件的热管理方法及装置

1.本发明实施例涉及电力电子及其测量技术领域，尤其涉及一种功率变换器中功率器件的热管理方法及装置。


背景技术：

2.功率变换器在工业、生活中有着广泛的应用。随着电力电子技术的迅猛发展，以电力电子变换器为核心的新能源系统逐渐成为经济发展和产业革命的新动力，引起了广泛关注。根据电力电子系统可靠性调研报告，在风力发电、光伏发电、混合动力汽车、动车组牵引变流器等各类应用场合，电力电子变换器的故障率是最高的。电力电子功率变换器的运行可靠性直接影响着整个系统的安全稳定运行。电力电子器件是功率变换器的核心部件，也是变换器中最容易发生故障的部件。电力电子器件的失效会直接导致变换器的故障，其可靠性直接影响着变换器的安全稳定运行。
3.热应力是影响电力电子器件失效退化和系统安全运行的主要因素。在各类失效因素中，约55%的电力电子系统失效主要由温度因素诱发，热应力是电力电子器件承受的应力中最为突出的部分。电力电子器件在实际运行中产生的通态损耗以及开关损耗会使得器件遭受着频繁的热应力。
4.以igbt器件为例，随着功率的波动以及外部环境的变化，igbt器件受到频繁的热循环冲击并产生温度波动是导致功率器件失效的重要原因。igbt器件所承受的热应力主要包括平均结温与结温波动。已有研究表明，igbt器件寿命受结温波动影响更大。igbt器件模块内部的多层结构以及不同材料间热膨胀系数的不匹配，会使得产生交变的热应力，长期遭受应力会使得igbt模块发生老化，进而寿命缩短。温度波动越大，器件的老化越快，且存在一定的累积效应。另一方面，一个变换器往往含有多个igbt器件。对于三相变流器来说，每一相的负载相对独立，这导致不可避免地会出现三相负载不平衡。另外，对于三相变换器的三相桥臂的igbt模块，其热阻很难完全一致。三相负载不平衡与热阻不均匀引起三相igbt半桥模块的热应力出现差异，使得出现系统的热短板效应。


技术实现要素：

5.基于现有技术的上述情况，本发明实施例的目的在于提供一种功率变换器中功率器件的热管理方法及装置，通过对电力电子器件进行热管理，尤其是通过抑制结温波动和消除变换器系统中的热短板效应使系统热应力趋于平衡，延长了电力电子功率器件的寿命，提高了功率变换器的可靠性。
6.为达到上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种功率变换器中功率器件的热管理方法，所述方法包括：s102、采集功率变换器母线电压稳定值及各相交流电流值，从而得到各个功率器件的工作电压值和电流值，并根据该电压值和电流值获得功率器件开关频率的限幅值；s104、根据该母线电压稳定值及各相交流电流值，计算各功率器件的实时结温；
s106、判断各功率器件的结温波动幅度是否超过第一阈值，若超过，则通过计算得到第一开关频率值；同时判断各相桥臂的功率器件的最大结温和最小结温之间的差异是否超过第二阈值，若超过，则通过计算得到第二开关频率值；s108、根据所述第一开关频率值和第二开关频率值得到桥臂开关频率值，将该桥臂开关频率值输入限幅器以根据所述限幅值进行限幅；s110、根据限幅器输出的开关频率值对功率器件的开关频率进行调整。
7.进一步的，根据该电压值和电流值获得功率器件开关频率的限幅值，包括：根据该电压值和电流值通过查表获得功率器件开关频率的限幅值。
8.进一步的，采用以下步骤计算各功率器件的实时结温：根据各相电流的方向以及所在半桥臂的初态和次态确定结温监测时刻；在结温监测时刻监测直流母线电压，作为该功率器件对应的直流母线振铃峰值电压；基于直流母线振铃峰值电压、直流母线电压稳定值、以及相电流确定功率器件的结温。
9.进一步的，采用以下方法计算功率器件的结温波动幅度：通过功率器件在预定周期内的结温最大值与结温最小值作差，得到功率器件的结温波动幅度；以及，采用滞环比较各相桥臂的功率器件的最大结温和最小结温之间的差异。
10.进一步的，所述步骤s106还包括：若各功率器件的结温波动幅度超过第一阈值，则采用pid方法计算不同负载电流下的开关频率值作为第一开关频率值；若各功率器件的结温波动幅度未超过第一阈值，则返回步骤s104继续计算。
11.进一步的，所述步骤s106还包括：若各相桥臂的功率器件的最大结温和最小结温之间的差异超过第二阈值，则采用pid方法计算各相桥臂的开关频率值作为第二开关频率值；若各相桥臂的功率器件的最大结温和最小结温之间的差异未超过第二阈值，则返回步骤s104继续计算。
12.进一步的，根据以下公式计算桥臂开关频率值：其中，为第一开关频率值的相对倍数，为第二开关频率值的相对倍数，为基础频率。
13.进一步的，根据限幅器输出的开关频率值对功率器件的开关频率进行调整，还包括：当功率器件的结温差异超过第二阈值时，优先降低高温功率器件的开关频率；当降低高温功率器件的开关频率使得输出电流的总谐波失真thd大于第三阈值时，升高低温功率器件的开关频率。
14.根据本发明的第二个方面，提供了一种功率变换器中功率器件的热管理装置，包括：
电压电流采集模块，用于采集功率变换器母线电压稳定值及各相交流电流值，从而得到各个功率器件的工作电压值和电流值；限幅值计算模块，用于根据该电压值和电流值计算功率器件开关频率的限幅值；实时结温计算模块，根据该母线电压稳定值及各相交流电流值，获得各功率器件的实时结温；开关频率值计算模块，用于判断各功率器件的结温波动幅度是否超过第一阈值，若超过，则通过计算得到第一开关频率值；同时判断各相桥臂的功率器件的最大结温和最小结温之间的差异是否超过第二阈值，若超过，则通过计算得到第二开关频率值；限幅模块，用于根据所述第一开关频率值和第二开关频率值得到桥臂开关频率值，将该桥臂开关频率值输入限幅器以根据所述限幅值进行限幅；开关频率调整模块，用于根据限幅器输出的开关频率值对功率器件的开关频率进行调整。
15.根据本发明的第三个方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；和 存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被处理器执行时，执行如本发明第一个方面所述的方法。
16.综上所述，本发明实施例提供了一种功率变换器中功率器件的热管理方法及装置，所述方法包括：采集功率变换器母线电压稳定值及各相交流电流值，从而得到各个功率器件的工作电压值和电流值，并根据该电压值和电流值获得功率器件开关频率的限幅值；根据该母线电压稳定值及各相交流电流值，计算各功率器件的实时结温；判断各功率器件的结温波动幅度是否超过第一阈值，若超过，则通过计算得到第一开关频率值；同时判断各相桥臂的功率器件的最大结温和最小结温之间的差异是否超过第二阈值，若超过，则通过计算得到第二开关频率值；根据所述第一开关频率值和第二开关频率值得到桥臂开关频率值，将该桥臂开关频率值输入限幅器以根据所述限幅值进行限幅；根据限幅器输出的开关频率值对功率器件的开关频率进行调整。本发明实施例的技术方案，通过对功率变换器中功率器件的热管理，解决变换器中器件温度高频波动抑制以及各个器件之间温度不平衡的问题。通过全面监测变换器中各功率器件的温度，然后基于所有功率器件的温度信息，对变换器中的热应力情况进行评估。并通过调节功率器件开关频率，即主动热管理的方法，实现功率器件的温度调节，从而实现功率器件温度波动的高频抑制，平衡各个功率器件的温度，改善热应力短板效应，提高了变换器系统的可靠性。
附图说明
17.图1是三相半桥逆变器的拓扑结构示意图；图2是igbt模块在不同开关频率下的igbt功率损耗示意图；图3是本发明实施例提供的功率变换器中功率器件的热管理方法的流程图；图4是抑制结温高频波动，调节以后的spwm载波波形；图5是为改善各相桥臂温度一致性，调节以后的spwm载波波形；图6是本发明实施例提供的功率变换器中功率器件的热管理装置的构成框图；图7是本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
18.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
19.需要说明的是，除非另外定义，本发明一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
20.热管理方法，根据其控制对象，主要分为内部热管理与外部热管理。以igbt功率器件为例，内部热管理主要思路是主动改变igbt模块的损耗以调节igbt的结温。典型的热管理方法有通过改变开关频率、调节igbt动态过程和改变系统调制等。通过改变开关频率调节结温的控制方法通常用于结温波动的抑制，但是主要考虑的是秒级波动，缺乏对更高频率温度波动的技术方案。调节igbt动态过程主要指的是通过调节开关过程来控制开关损耗，进而控制器件的结温。但是，该方法需要复杂的栅极驱动电路，且对电路的电磁干扰有影响。改变系统调制方案的热管理方法主要针对的是有冗余控制策略的变换器，并不适用于所有的变换器。外部热管理方法的主要思路是通过调节外部散热条件来控制igbt的结温。通过调节外部散热条件以平滑igbt运行时由于负载波动导致的低频结温波动，结果表明当对负载电流在额定值的60%-100%范围内波动时，降低约60%的结温波动可以提高igbt约69倍的寿命。然而，通过控制散热条件实现热管理的方法难以抑制系统的高频温度波动。
21.现有热管理方法仍然存在一些不足。在igbt的结温波动平滑方面，目前的研究大部分停留在低频波动抑制层面，对高频温度波动的抑制研究存在不足。在实际的变换器中，器件模块在运行过程中，其温度波动频率收到负载电流的影响。比如当处理工频波动的负载电流时，其结温波动频率与工频一致。而现有技术尚未针对工频（50hz）的结温波动进行抑制。另外，对于实际的变换器，其各个器件的热应力很难保证完全一致。一方面是因为各个器件的处理功率很难做到全周期完全一样，比如不平衡负载下的运行工况。另一方面，同一个变换器的不同器件的散热条件不可能完全一致，尤其是液冷散热器明显存在的均温性能差的缺点。如果出现各igbt之间的温度差异比较大的情况，则会使得整个变换器的应力不平衡，部分器件老化加速，出现整个变换器过载能力下降，故障风险增大，可靠性下降等问题。但是，目前针对各igbt热应力不平衡情况的热管理研究较少。本发明实施例提供的热管理方法，解决了变换器中器件温度高频波动抑制以及各个器件之间温度不平衡的问题。
22.下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。本发明实施例中以包括6个igbt器件的三相半桥逆变器为例进行说明，图1中示出了三相半桥逆变器的拓扑结构示意图。而该用于举例的实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，本发明也可以应用于其他形式的功率变换器和功率器件，包括但不限于单相或者三相pwm整流器、单相或者三相pwm逆变器、半桥拓扑、全桥拓扑、三极管功率器件、mosfet功率器件等。
23.如图1所示，通过6个igbt构成的三相半桥逆变器，输入为直流，采用spwm控制各个igbt的驱动信号，产生三相交流，然后接感应电机负载。对于igbt器件，其损耗主要包括开通损耗、关断损耗，以及通态损耗。功率器件在通态时流过数十安培甚至成百上千安培的电流，通态损耗极大。开关时的电压电流重叠表征其经过放大区，也会形成一定的开关损耗，工作在硬开关模式下的igbt开关损耗更为突出。因此，开关频率越高，对应的igbt开关损耗越大，进而导致总损耗越大；开关频率越低，对应的igbt开关损耗越小，进而导致总损耗越小。功率器件的损耗可以表示为：其中，是开关频率，是每次开通过程的损耗，是每次关断过程的损耗。是器件的通态损耗功率。其中主要受负载电流影响。可以表示为：可以表示为：可以表示为：其中表示器件开通过程的开始时间，表示器件开通过程的结束时间；表示器件关断过程的开始时间，表示器件关断过程的结束时间。
24.对于三相变换器而言，开关频率进行调节。通过热仿真软件进行频率扫描仿真，设定工况为母线电压400v，线电流有效值100a。得到igbt模块在不同开关频率下的igbt功率损耗如图2所示。从图2可以看出，igbt的开通损耗与关断损耗和开关频率呈现线性关系，通态损耗不受开关频率的影响。因此，改变器件的开关频率，可以改变器件的开关损耗功率，进而实现器件功率损耗的线性控制。功率损耗与开关频率的线性关系使得基于开关频率调节的热管理方法具有更强的鲁棒性。
25.基于上述分析，本发明提出了基于开关频率调节的变换器热管理方法，图3是本发明实施例提供的一种功率变换器中功率器件的热管理方法100的流程图，如图3所示，所述方法包括如下步骤：s102、采集功率变换器母线电压稳定值及各相交流电流值，从而得到各个功率器件的工作电压值和电流值，并根据该电压值和电流值计算功率器件开关频率的限幅值。首先监测功率变换器及其功率器件的电压值和电流值。由于调整桥臂的开关频率会对变换器输出的总谐波失真（total harmonic distortion，以下简称“thd”）有影响，且影响程度与变换器的电压电流密切相关，因此，得到功率变换器及其功率器件的电压值和电流值以后，首先获得开关频率的限幅值，其结果可以留作后续开关频率调节备用。限幅值的计算表达
式可以表示为：式可以表示为：其中，表示开关频率的允许最大值，表示开关频率的允许最小值。开关频率的允许最小值取决于滤波器的截止频率设置以及系统的输出性能（输出信号的频谱）；开关频率的允许最大值取决于igbt器件性能以及电路的杂散参数等。由于功率器件的工作电压与工作电流会影响器件的损耗，在保证器件工作在安全工作区内的前提下，一般功率器件的工作电压工作电流越大，允许的最高限幅值越小（例如与工作电压电流的乘积成反比），具体的限幅值可以通过查表的方式获得。
26.s104、根据该母线电压稳定值及各相交流电流值，计算各功率器件的实时结温。可以采用以下步骤进行计算：根据各相电流的方向以及所在半桥臂的初态和次态确定结温监测时刻；在结温监测时刻监测直流母线电压，作为该功率器件对应的直流母线振铃峰值电压；基于直流母线振铃峰值电压、直流母线电压稳定值、以及相电流确定功率器件的结温。
27.该步骤中实时结温的具体计算方法已经公布在申请人的在先中国专利（cn202110373619.7）中，授权公告号为cn113098314b，在此将省略其重复描述。
28.s106、判断各功率器件的结温波动幅度是否超过第一阈值，若超过，则通过计算得到第一开关频率值；同时判断各相桥臂的功率器件的最大结温和最小结温之间的差异是否超过第二阈值，若超过，则通过计算得到第二开关频率值。若各功率器件的结温波动幅度超过第一阈值，则采用pid方法计算不同负载电流下的开关频率值作为第一开关频率值；若各功率器件的结温波动幅度未超过第一阈值，则返回步骤s104继续计算。若各相桥臂的功率器件的最大结温和最小结温之间的差异超过第二阈值，则采用pid方法计算各相桥臂的开关频率值作为第二开关频率值；若各相桥臂的功率器件的最大结温和最小结温之间的差异未超过第二阈值，则返回步骤s104继续计算。
29.得到功率变换器中各个器件的结温以后 ，计算两个热应力，一个是单个igbt温度波动幅度；另一个是各相桥臂器件温度中的最大结温和最小结温的差异。引入滞环进行比较，单个igbt温度波动幅度可以采用以下方式计算：通过功率器件在预定周期内的结温最大值与结温最小值作差，得到功率器件的结温波动幅度，该预定周期可以根据实际需要进行设置。，采用滞环比较各相桥臂的功率器件的最大结温和最小结温之间的差异。引入滞环比较可以减小开关频率频繁切换的问题，增加了系统稳定性。
30.一方面，如果单个igbt温度波动幅度没有超过预设的第一阈值，则继续进行结温的监测；当单个igbt温度波动幅度超过预设的第一阈值时，则通过pid算法计算不同负载电流下的开关频率值（以相对倍数表示），实现对应负载电流波动的开关频率调节。调节的原则是，负载电流越大，开关频率越低；负载电流越小，开关频率越高，从而实现结温波动的抑制。通过调节spwm三角波载波频率来实现开关频率的调节，调节以后的spwm载波波形如图4所示，图4中，正弦曲线表示与输出基波频率一致的调制波，三角波曲线表示与开关频率一
致的载波。另一方面，将各个igbt的结温最大最小值并进行比较，然后引入滞环进行比较，如果各相桥臂功率器件的最大结温和最小结温差异没有超过预设的第二阈值，则继续进行结温的监测；如果各相桥臂功率器件的最大结温和最小结温差异超过预设的第二阈值，则通过pid算法计算各相桥臂的开关频率值（以相对倍数表示），实现基于开关频率调节的温度一致性改善。其中，第一阈值和第二阈值可以通过开关频率的切换频繁度确定，例如可以设置为系统温度最大差异的5%。例如，b相igbt的温度低于a相与c相，为改善各相桥臂温度一致性，将b相的开关频率调节为，调节后的spwm载波波形如图5所示。
31.s108、根据所述第一开关频率值和第二开关频率值得到桥臂开关频率值，将该桥臂开关频率值输入限幅器以根据所述限幅值进行限幅，该限幅器的限幅值是由步骤s102中的计算得到。每个桥臂的开关频率是由抑制结温波动调整下的相对倍数以及改善桥臂温度一致性的相对倍数共同决定的，相对倍数可以通过第一开关频率值除以基础频率得到；相对倍数可以通过第二开关频率值除以基础频率得到；其中基础频率是不进行热管理与开关频率调节的载波频率，比如一般取10khz。因此可以根据以下公式计算桥臂开关频率值：其中，为第一开关频率值的相对倍数，为第二开关频率值的相对倍数，为基础频率。
32.s110、根据限幅器输出的开关频率值对功率器件的开关频率进行调整。将实际的功率器件的开关频率调整为限幅以后的开关频率值，从而实现了单个功率器件的结温波动抑制以及不同相功率器件温度一致性的改善。在调整的过程中，当igbt出现温度差异时，优先考虑降低高温igbt的开关频率，可以减小整个变换器的功率损耗；当降低高温igbt的开关频率使得系统输出性能变差时，考虑升高低温igbt的开关频率。“输出性能变差”指的是输出电流的总谐波失真thd变大，例如，当输出电流的总谐波失真thd大于第三阈值时，视为输出性能变差。通常来说，总谐波失真thd要求不超过10%。
33.之后可以返回步骤s102继续监测功率变换器的电压值和电流值等数据，进行下一轮热管理。
34.本发明的实施例，还提供了一种功率变换器中功率器件的热管理装置，图6中示出了该热管理装置的构成框图，该装置包括：电压电流采集模块601，用于采集功率变换器的母线电压稳定值及各相交流电流值，从而得到各个功率器件的工作电压值和电流值；限幅值计算模块602，用于根据该电压值和电流值获得功率器件开关频率的限幅值；实时结温计算模块603，根据该母线电压稳定值及各相交流电流值，计算各功率器件的实时结温；开关频率值计算模块604，用于判断各功率器件的结温波动幅度是否超过第一阈值，若超过，则通过计算得到第一开关频率值；同时判断各相桥臂的功率器件的最大结温和最小结温之间的差异是否超过第二阈值，若超过，则通过计算得到第二开关频率值；限幅模块605，用于根据所述第一开关频率值和第二开关频率值得到桥臂开关频
率值，将该桥臂开关频率值输入限幅器以根据所述限幅值进行限幅；开关频率调整模块606，用于根据限幅器输出的开关频率值对功率器件的开关频率进行调整。
35.本发明该实施例提供的热管理装置中各个模块实现其功能的具体过程与本发明上述实施例提供的热管理方法的各步骤相同，因此，此处将省略其重复描述。
36.图7所示为本发明一实施例提供的电子设备的结构示意图。如图7所示，该电子设备700包括：一个或多个处理器701和存储器702；以及存储在存储器702中的计算机程序指令，计算机程序指令在被处理器701运行时使得处理器701执行如上述任一实施例的热管理方法。处理器701可以是中央处理单元（cpu）或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。
37.存储器702可以包括一个或多个计算机程序产品，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(ram)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(rom)、硬盘、闪存等。在计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器701可以运行程序指令，以实现上文的本发明的各个实施例的热管理方法中的步骤以及/或者其他期望的功能。
38.在一些实施例中，电子设备700还可以包括：输入装置703和输出装置704，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构（图7中未示出）互连。例如，在该电子设备是单机设备时，该输入装置703可以是通信网络连接器，用于从外部的可移动设备接收所采集的输入信号。此外，该输入设备703还可以包括例如键盘、鼠标、麦克风等。该输出装置704可以向外部输出各种信息，例如可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等。
39.除了上述方法和设备以外，本发明的实施例还可以是计算机程序产品，包括计算机程序指令，计算机程序指令在被处理器运行时使得处理器执行如上述任一实施例的热管理方法中的步骤。
40.计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
41.此外，本发明的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，计算机程序指令在被处理器运行时使得处理器执行本发明的各个实施例的热管理方法中的步骤。
42.计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可擦式可编程只读存储器（eprom或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只
读存储器（cd-rom）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
[0043] 应理解，本发明实施例中的处理器可以为中央处理单元（central processing unit，cpu），该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（digital signal processor，dsp）、专用集成电路（application specific integrated circuit，asic）、现成可编程门阵列（field programmable gate array，fpga）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0044]
综上所述，本发明实施例涉及一种功率变换器中功率器件的热管理方法及装置，所述方法包括：采集功率变换器的母线电压稳定值及各相交流电流值，从而得到各个功率器件的工作电压值和电流值，并根据该电压值和电流值获得功率器件开关频率的限幅值；根据该母线电压稳定值及各相交流电流值，计算各功率器件的实时结温；判断各功率器件的结温波动幅度是否超过第一阈值，若超过，则通过计算得到第一开关频率值；同时判断各相桥臂的功率器件的最大结温和最小结温之间的差异是否超过第二阈值，若超过，则通过计算得到第二开关频率值；根据所述第一开关频率值和第二开关频率值得到桥臂开关频率值，将该桥臂开关频率值输入限幅器以根据所述限幅值进行限幅；根据限幅器输出的开关频率值对功率器件的开关频率进行调整。本发明实施例的技术方案，解决了功率变换器中器件结温高频波动的问题，尤其是工频50hz的结温波动；另外，还解决了整个功率变换器的功率器件热应力不平衡的问题，降低变换器故障风险，验证变换器及器件的寿命，增强了变换器可靠性。本发明实施例的技术方案，在切换开关频率时，对系统输出电流的性能影响非常小，输出端电流的在开关频率切换瞬间没有振铃或者明显的过渡过程，非常平滑、自然。采用异步的开关频率对系统的稳态输出thd影响较小。
[0045]
应当理解的是，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。