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申请/专利权人：河海大学

摘要：本发明公开了一种两级式ACDC变流器的控制电路，包括T型ACDC变流器、四开关Buck‑Boost变流器和控制电路；控制电路包括电网电压采样电路、第一和第二电感电流采样电路、第一和第二驱动电路、母线电压采样电路、输出电压采样电路以及DSP控制单元；DSP控制单元包括第一和第二abcdq变换器、锁相器、dqαβ变换器、SVPWM控制器、母线电压PI调节器、d轴和q轴电流PI调节器、输出电压PI调节器、电感电流PI调节器、PWM控制器、第一和第二前馈增益控制器、第一至第三加法器、第一至第五减法器。本发明将四开关Buck‑Boost变流器的电感电流同时前馈至T型ACDC变流器和四开关Buck‑Boost变流器电压环的输出端，提高了两级式ACDC变流器的动态性能，适用于服务器电源、蓄电池充电等场合。

主权项：1.一种两级式ACDC变流器的控制电路，所述两级式ACDC变流器（10）包括T型ACDC变流器（101）和四开关Buck-Boost变流器（102）；T型ACDC变流器（101）包括三相交流电源（103）、三相输入滤波电容（104）、三相输入滤波电感（105）、第一至第十二开关管（106）以及直流母线滤波电容（107）；所示直流母线滤波电容（107）包括串联连接的第一直流母线滤波电容CBUS1和第二直流母线滤波电容CBUS2；第一至第十二开关管（106）每四支连接形成一相T型桥臂，第一直流母线滤波电容CBUS1和第二直流母线滤波电容CBUS2分别连接在直流侧中点的两端；三相交流电源（103）、三相输入滤波电容（104）、三相输入滤波电感（105）、第一至第十二开关管（106）、第一直流母线滤波电容CBUS1和第二直流母线滤波电容CBUS2依次连接；四开关Buck-Boost变流器（102）包括第十三开关管S13和第十四开关管S14串联连接组成的第一桥臂（108）、第十五开关管S15和第十六开关管S16串联连接组成的第二桥臂（110）、滤波电感Ldc（109）、直流输出滤波电容Cdc（111）和直流负载（112），第一桥臂（108）接于直流母线，第二桥臂（110）后接直流输出滤波电容Cdc（111）和直流负载（112），滤波电感Ldc（109）接于第一桥臂（108）和第二桥臂（110）之间；T型ACDC变流器（101）与四开关Buck-Boost变流器（102）级联，四开关Buck-Boost变流器（102）接于T型ACDC变流器（101）的直流侧；其特征在于：还包括控制电路（20），所述控制电路（20）包括电网电压采样电路（201）、第一电感电流采样电路（202）、第一驱动电路（203）、母线电压采样电路（204）、第二驱动电路（205）、第二电感电流采样电路（206）、输出电压采样电路（207）以及DSP控制单元（208）；DSP控制单元（208）包括第一abcdq变换器（209）、第二abcdq变换器（210）、锁相器（216）、dqαβ变换器（218）、SVPWM控制器（211）、母线电压PI调节器（222）、d轴电流PI调节器（221）、q轴电流PI调节器（220）、输出电压PI调节器（226）、电感电流PI调节器（223）、PWM控制器（213）、第一前馈增益控制器（214）、第二前馈增益控制器（229）、第一加法器（212）、第二加法器（228），第三加法器（225）、第一减法器（217）、第二减法器（219）、第三减法器（224）、第四减法器（215）和第五减法器（227）；电网电压采样电路（201）的三个输入端对应接至三相输入滤波电容（104）与三相交流电源的连接处，电网电压采样电路（201）的输出连接第一abcdq变换器（209）的第一输入端；第一电感电流采样电路（202）的三个输入端对应接至三相输入滤波电感（105）的三个输入端，第一电感电流采样电路（202）的输出端连接第二abcdq变换器（210）的第一输入端；第一abcdq变换器（209）的输出端连接锁相器（216）的输入端，锁相器（216）的输出端连接第一abcdq变换器（209）的第二输入端、第二abcdq变换器（210）的第二输入端以及dqαβ变换器（218）的第三输入端；母线电压采样电路（204）的两个输入端分别采集第一直流母线滤波电容CBUS1和第二直流母线滤波电容CBUS2的电压，母线电压采样电路（204）第一输出端、第二输出端分别连接至第一加法器（212）的第一输入端、第二输入端；第一加法器（212）的输出端连接至第二减法器（219）的第二输入端，母线电压参考值UBUS_ref连接至第二减法器（219）的第一输入端与第一加法器（212）的输出做差；第二减法器（219）的输出端连接至母线电压PI调节器（222）的输入端；母线电压PI调节器（222）的输出端连接至第二加法器（228）的第一输入端；第二前馈增益控制器（229）的输出端连接至第二加法器（228）的第二输入端与母线电压PI调节器（222）的输出相加形成d轴电流参考值id_ref；第二加法器（228）的输出端连接至第五减法器（227）的第一输入端，第二abcdq变换器（210）的第一输出端连接至第五减法器（227）的第二输入端与d轴电流参考值id_ref做差；第五减法器（227）的输出端连接至d轴电流PI调节器（221）的输入端；d轴电流PI调节器（221）的输出端连接至dqαβ变换器（218）的第一输入端；第二abcdq变换器（210）的第二输出端连接至第一减法器（217）的第二输入端与q轴电流参考值做差；常数0输入至第一减法器（217）的第一输入端作为q轴电流参考值；第一减法器（217）的输出端连接至q轴电流PI调节器（220）；q轴电流PI调节器（220）的输出端连接至dqαβ变换器（218）的第二输入端；dqαβ变换器（218）的第一输出端、第二输出端连接至SVPWM控制器（211）的第一输入端、第二输入端；SVPWM控制器（211）输出端连接至第一驱动电路（203）的输入端，第一驱动电路（203）的输出端与第一至第十二开关管（106）相连；第一驱动电路（203）生成第一至第十二开关管（106）的驱动电压；输出电压采样电路（207）的输入端采样直流负载（112）电压；输出电压采样电路（207）的输出端连接至第四减法器（215）的第二输入端；输出电压给定值Uout_ref输入至第四减法器（215）的第一输入端与输出电压采样电路（207）的输出做差；第四减法器（215）的输出端连接至输出电压PI调节器（226）的输入端，输出电压PI调节器（226）的输出端连接至第三加法器（225）的第一输入端；第一前馈增益控制器（214）的输出端连接至第三加法器（225）的第二输入端与输出电压PI调节器（226）的输出相加；第二电感电流采样电路（206）的输入端连接至滤波电感Ldc（109）的输出端，第二电感电流采样电路（206）的输出端连接至第一前馈增益控制器（214）的输入端、第二前馈增益控制器（229）的输入端以及第三减法器（224）的第二输入端；第三加法器（225）输出端连接至第三减法器（224）的第一输入端与第二电感电流采样电路（206）的输出做差；第三减法器（224）的输出端连接至电感电流PI调节器（223）；电感电流PI调节器（223）的输出端连接至PWM控制器（213）的输入端；PWM控制器（213）的输出端连接至第二驱动电路（205）的输入端，第二驱动电路（205）生成四开关Buck-Boost变流器（102）的四支开关管的驱动电压。

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