CN116545280A - 一种两级式ac-dc-dc变换器输出电压纹波抑制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种两级式AC‑DC‑DC变换器输出电压纹波抑制方法及装置。所述方法包括：获取两级式AC‑DC‑DC变换器的输出电压；基于参考电压对所述输出电压进行稳压控制，得到第一占空比；将所述输出电压输入预设的前馈控制通道，得到所述输出电压中电压纹波对应第二占空比；计算所述第一占空比和所述第二占空比之差，得到第三占空比；根据所述第三占空比生成开关管的驱动信号。不增加额外硬件，具有广泛适用性，能够应用于两级式单相AC‑DC‑DC变换器和两级式三相AC‑DC‑DC变换器，通用性强，能够抑制输出端的2次、6次或其它任意次电压纹波。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种两级式AC-DC-DC变换器输出电压纹波抑制方法及装置。
背景技术
两级式AC-DC-DC变换器被广泛应用于铁路机车充电机、储能变流器和新能源发电等场合。两级式AC-DC-DC变换器通常由前级AC-DC整流器和后级DC-DC调压环节组成。AC-DC整流器按照输入电源的类型可分为单相整流器和三相整流器，两类整流器输入端分别接单相电源和三相电源。
单相整流器无论是全控PWM整流型或者是不控整流型，输出电压均存在2倍工频脉动，其根本原因是单相系统输入功率存在本征2次脉动。三相全控PWM整流器输出电压纹波较少，但是三相不控整流桥输出电压存在本征的6次纹波。因此，两级式AC-DC-DC变换器的中间直流母线电压通常存在2次或6次电压纹波，从而影响DC-DC变换器正常工作。DC-DC输入端的特定次电压纹波经过电路放大和控制系统传导，最终导致输出电压、电流存在相同阶次的纹波。
特定次电压纹波和电流给两级式AC-DC-DC变换器带来了诸多负面影响，如：增加开关器件的电压电流应力，危害开关器件的安全；增加滤波电容充放电流，影响滤波电容寿命；影响输出端负载，如降低蓄电池充放电效率、损害蓄电池寿命等。
消除特定次电压纹波影响的方法很多，主要可分为硬件方法和软件方法。
硬件电压纹波抑制方法又可分为无源方法和有源方法。无源方法主要有增加LC滤波参数和并联LC谐振滤波器等。增加系统的LC滤波器参数，虽不能彻底消除纹波，可以有效降低纹波幅值。并联LC谐振滤波器，即直流母线并联一个谐振频率为纹波频率的LC滤波器，能够有效吸收直流母线的脉动纹波，该方法在铁路机车牵引机车中广泛使用。无源方法可靠性高，效果明显，但是额外LC滤波器会增加变流器体积、重量和成本。有源方法主要是在原电路基础上增加额外辅助支路，通过控制辅助支路的开关管动作，吸收直流母线的功率脉动。文献显示，有源纹波抑制方法较为效果明显，但是辅助支路增加了系统的复杂程度和控制难度。
软件方法的思路是通过抑制电压纹波的传导，在直流母线存在特定次电压纹波条件下，消除DC-DC变流器输出端的电压纹波。软件方法主要包括采用数字滤波器剔除反馈环路中的谐波分量或前馈控制修正DC-DC控制量等。然而，这些方法对输出电压谐波抑制效果不一，存在复杂程度高、效果差或通用性差的缺点。
因此非常有必要提出一种适用于两级式AC-DC-DC变换器的通用纹波抑制方案。
发明内容
针对上述技术问题，本发明实施例提供一种两级式AC-DC-DC变换器输出电压纹波抑制方法及装置。
第一方面，本发明实施例提供一种两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制方法，包括：
获取两级式AC-DC-DC变换器的输出电压；
基于参考电压对所述输出电压进行稳压控制，得到第一占空比；
将所述输出电压输入预设的前馈控制通道，得到所述输出电压中电压纹波对应第二占空比；
计算所述第一占空比和所述第二占空比之差，得到第三占空比；
根据所述第三占空比生成开关管的驱动信号。
在一些实现方式中，所述前馈控制通道包括针对特定中心频率的微分器和前馈系数；
所述输出电压输入所述特定中心频率的微分器，得到与特定中心频率对应的特定次电压纹波；
基于所述前馈系数调节特定次电压纹波对应的电流信号，得到第二占空比。
在一些实现方式中，所述特定中心频率的微分器包括二阶广义积分器，所述二阶广义积分器的中心频率设置为基波角频率的特定倍数得到特定中心频率。
在一些实现方式中，所述特定次电压纹波包括2次电压纹波、3次电压纹波、4次电压纹波、5次电压纹波、6次电压纹波中的一种。
在一些实现方式中，所述获取两级式AC-DC-DC变换器的输出电压和输出电流之前，还包括：
增加两级式AC-DC-DC变换器的DC-DC环节的LC滤波参数值。
在一些实现方式中，所述两级式AC-DC-DC变换器包括两级式单相AC-DC-DC变换器、两级式三相AC-DC-DC变换器。
在一些实现方式中，所述基于参考电压对所述输出电压进行稳压控制，得到第一占空比，包括：
采用陷波器剔除输出电压的纹波分量，再对所述输出电压进行稳压控制，得到第一占空比。
第二方面，本发明实施例提供一种两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制装置，包括：
获取模块，用于获取两级式AC-DC-DC变换器的输出电压；
稳压控制器，用于基于参考电压对所述输出电压进行稳压控制，得到第一占空比；
前馈控制器，用于将所述输出电压输入预设的前馈控制通道，得到所述输出电压中电压纹波对应第二占空比；
计算模块，用于计算所述第一占空比和所述第二占空比之差，得到第三占空比；
信号生成模块，用于根据所述第三占空比生成开关管的驱动信号。
第三方面，本发明实施例提供一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如第一方面所述的方法。
第四方面，本发明实施例提供一种控制装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述一个或多个处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例至少能够带来如下有益效果：
本发明通过预设的前馈控制通道得到输出电压中电压纹波对应第二占空比，将基于参考电压对输出电压和输出电流进行稳压控制得到的第一占空比与第二占空比做差，得到DC-DC调压环节的第三占空比，以第三占空比生成开关管的驱动信号，能够阻碍特定次纹波从DC-DC调压环节的输入端传导至输出端实现对特定次电压纹波的抑制，不增加额外硬件，具有广泛适用性，能够应用于两级式单相AC-DC-DC变换器和两级式三相AC-DC-DC变换器，通用性强，能够抑制输出端的2次、6次或其它任意次电压纹波。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1a是两级式单相AC-DC-DC变换器示意图；
图1b是两级式三相AC-DC-DC变换器示意图；
图2a是两级式AC-DC-DC变换器的DC-DC调压环节的闭环控制环路；
图2b是DC-DC调压环节的闭环控制环路的等效控制环路；
图3是前级采用三相不控整流桥的两级式三相AC-DC-DC变换器的直流母线电压波形图；
图4是本发明实施例提供的一种两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制方法流程图；
图5是本发明实施例提供的DC-DC调压环节的闭环控制环路示意图；
图6是二阶广义积分器的原理图；
图7是Gd1(s)的波特图；
图8a是DC-DC调压环节的实际电路；
图8b是图5所示控制环路的虚拟阻抗等效电路；
图9是本发明实施例提供的多次纹波抑制控制示意图；
图10本发明实施例提供的一种两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制装置框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
相关技术中，提供了图1a所示的两级式单相AC-DC-DC变换器及图1b所示的两级式三相AC-DC-DC变换器。前级整流环节可采用全控PWM整流器或不控整流器；后级隔离型DC-DC调压环节可以采用半桥推挽电路，也可以采用反激、移相全桥和DAB(双有源全桥双向DC/DC变换器)等电路。对于全控PWM整流器，通常工作在单位功率因数整流状态，即交流电压和电流相位相同。
假定输入的交流电压vg、电流ig如下所示：
vg＝Vgcos(ω0t) (1)
ig＝Igcos(ω0t) (2)
其中，Vg为交流电压幅值，Ig为交流电流幅值，ω0为基波角频率，t为时间。
输入功率Pin为
Pin＝ig*vg＝VgIgcos2(ω0t)＝0.5VgIg[1+cos(2ω0t)] (3)
DC-DC输出端接电阻负载时，若稳态时，输出功率Po恒定，输入输出功率基本平衡，存在
Po＝Vo*Io＝0.5VgIg (4)
因此，输入输出功率之差由直流母线电容储能E(包括Cbus1、Cbus2)进行缓冲，直流母线电容储能波动量ΔE为
ΔE＝ΔP＝Pin-Po＝0.5VgIgcos(2ω0t) (5)
上式表明，直流母线电容储存能量在稳态点存在2次脉动，根据电容储能公式
上式中，C为电容容量，v为电容电压。直流母线电容储能E的2次脉动，必然导致电压v存在2次波动。
全控型单相整流器输出电压存在2次纹波，单相不控整流器输出电压脉动原理相同，亦存在2次电压纹波。即两级式单相AC-DC-DC变换器，中间直流母线电压vbus(单相整流器输出)必定存在2次电压纹波。
相关技术中，还提供了图2a所示的两级式AC-DC-DC变换器的DC-DC调压环节的闭环控制环路，以及图2b所示的DC-DC调压环节的闭环控制环路的等效控制环路。图2a中分别采用电压传感器、电流传感器对输出电压vo、输出电流io进行采样，并送入稳压控制器中，稳压控制器输出第一占空比d1，PWM生成器环节根据第一占空比d1产生开关管驱动信号G1、G2。稳压控制器可以采用单电压环PI控制、电压电流双闭环控制或其它先进控制方法实现，图2b所示的等效控制环路中，输出电压vo、输出电流io输入稳压控制器Gc(s)，结合给定的参考电压vo *输出第一占空比d1，中间直流母线电压纹波在控制环路中为乘法环节，乘法器输出电压为vi，vi必定包含与中间直流母线电压vbus相同的频率分量。直流母线电压纹波经过DC-DC调压环节传导，最终导致输出端的输出电压vo存在2次纹波。在实际应用中，中间直流母线电压的直流分量Vbus＝550V，中间直流母线电压的交流分量Δvbus，二者之和为中间直流母线电压vbus。
针对图1b所示的两级式三相AC-DC-DC变换器而言，其前级采用三相不控整流桥时，直流母线存在6次电压纹波，直流母线电压波形如图3所示。
与两级式单相AC-DC-DC变换器相同，两级式三相AC-DC-DC变换器的6次电压纹波经过DC-DC调压环节的DC-DC变换器传导，导致输出端存在相同次电压纹波。
因此，有必要提供一种针对两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波的抑制策略，解决其输出端存在的特定次电压纹波的问题。
实施例一
图4示出了一种两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制方法流程图，如图4所示，本实施例提供一种两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制方法，包括：
步骤S410、获取两级式AC-DC-DC变换器的输出电压；其中，两级式AC-DC-DC变换器包括两级式单相AC-DC-DC变换器、两级式三相AC-DC-DC变换器。
步骤S420、基于参考电压对输出电压进行稳压控制，得到第一占空比；
步骤S430、将输出电压输入预设的前馈控制通道，得到输出电压中电压纹波对应第二占空比；
步骤S440、计算第一占空比和第二占空比之差，得到第三占空比；
步骤S450、根据第三占空比生成开关管的驱动信号。
本实施例的方法，通过预设的前馈控制通道得到输出电压中电压纹波对应第二占空比，将基于参考电压对输出电压和输出电流进行稳压控制得到的第一占空比与第二占空比做差，得到DC-DC调压环节的第三占空比，以第三占空比生成开关管的驱动信号，能够阻碍特定次纹波从DC-DC调压环节的输入端传导至输出端实现对特定次电压纹波的抑制。
在一些实现方式中，前馈控制通道包括针对特定中心频率的微分器和前馈系数；输出电压输入特定中心频率的微分器，得到与特定中心频率对应的特定次电压纹波；基于前馈系数调节特定次电压纹波对应的电流信号，得到第二占空比。
在一些实现方式中，上述特定中心频率的微分器包括二阶广义积分器(SOGI，second-order generalized integrator)，二阶广义积分器的中心频率设置为基波角频率的特定倍数得到特定中心频率。
以图5所示的两级式三相AC-DC-DC变换器的DC-DC调压环节(例如DC-DC变换器)的闭环控制环路为例，与图1b对应，图5中L0为输出滤波电感，C0为滤波电容，R0为DC-DC调压环节的输出负载电阻，Kc为DC-DC调压环节的PWM增益，vi为DC-DC调压环节的后端整流桥输出，vbus为中间直流母线电压，vo为输出电压，vo *为输出电压参考值，s为拉普拉斯算子。控制器包括稳压控制器和前馈控制器两部分，其中，稳压闭环控制负责稳定输出电压，在负载跳变时保证输出电压vo回到参考值vo *，稳压控制部分的控制方法可采用单电压环控制、电压电流双闭环控制或其他控制算法等，本实施例不做任何限定。
图5中，d1为稳压控制输出的第一占空比，由于输出电压vo中包含特定次电压纹波，因此通过前馈控制进行补偿，前馈控制通道包括二阶广义积分器Gd(s)和前馈系数Kd，前馈输出为第二占空比d2。d1与d2相减之后得到补偿后的DC-DC的第三占空比d，送入PWM生成器形成驱动信号，控制开关管动作。
在数控系统中进行微分运算(对s算子离散化)，可采用的方法如前向欧拉、后向欧拉和图斯丁法等。这些方法存在对噪音敏感度高、增加额外极点和相位误差等缺陷。而本实施例中，将二阶广义积分器引入到前馈控制中，构建了一个高精度的数字微分器。
二阶广义积分器的原理如图6所示，二阶广义积分器最早用于锁相环中，对电压采样值进行滤波，基于二阶广义积分器的锁相环在复杂电网条件下，依然能够对电网相位进行准确追踪。图6中，va代表输入信号，ωr代表选定谐振频率；k是增益系数；vd'代表微分输出，微分器的传递函数Gd(s)如式(7)，为方便分析将Gd(s)改写为ωrGd1(s)：
图7示出了Gd1(s)的波特图，可见，Gd1(s)幅频特性曲线近似高通，但采用较小的系数k值，可以将高频处增益控制在较低水平，使之接近带通特性。Gd1(s)的相频特性曲线在特定频率ωr处存在90°相位超前，接近微分器的相位特征，能提高系统稳定性。因此Gd(s)可以用作带通微分器使用，即针对特定频率ωr微分器。由于Gd(s)的带通特性，前馈控制通道只针对特定次电压纹波起作用，而可忽略对其他频率分量的影响。对于两级式三相AC-DC-DC变换器，将特定频率ωr设置为6次纹波频率处(6ω0＝ωr)即可对电压纹波进行反馈，其中，ω0表示基波角频率。
应当理解的是，图6所示的二阶广义积分器仅为一种实现方式的示例，在实际应用中还可以采用其他原理的二阶广义积分器，本方案中所采用的二阶广义积分器并不限于图6所示的二阶广义积分器。
由于本实施例中引入了包括二阶广义积分器Gd(s)和前馈系数Kd的前馈控制通道，根据电容的充放电公式，DC-DC输出端的滤波电容的电流ic可表示为
由此可知，前馈通道输出的第二占空比d2为与电容电流6次分量ich6之间存在如下关系：
图8a示出了DC-DC调压环节的实际电路，根据式(10)和图5，可以得到图5所示控制环路的虚拟阻抗等效电路，如图8b所示，采用恒流源模拟输出端的负载，对比图8a和图8b可知，虚拟阻抗法在6倍频处增加了一个与滤波电容Co串联的虚拟电阻Rd，通过匹配虚拟电阻Rd的值(例如选择合适的虚拟电阻Rd的值)，可以将6次纹波电流限制在一个很低的水平，电压纹波也将随之下降，通过。
在实际应用中，特定次电压纹波可以包括任意次电压纹波，一些实现方式中，包括2次电压纹波、3次电压纹波、4次电压纹波、5次电压纹波、6次电压纹波中的一种。也就是说，本实施例所提供的方法适用于抑制2次电压纹波、3次电压纹波、4次电压纹波、5次电压纹波、6次电压纹波等，还可以抑制其他次电压纹波。
前述的控制器适用于两级式三相AC-DC-DC变换器，同样也适用于两级式单相AC-DC-DC变换器。在两级式单相AC-DC-DC变换器中部署该控制器，控制框图与基本图5相同，为了抑制输出侧的2次电压纹波，将二阶广义积分器中心频率ωr设置为2次纹波频率处(2ω0)即可。
上述2次、6次电压纹波抑制策略，同样适用于由输入电网电压谐波、三相不平衡等其它原因引起的其它次电压纹波抑制。如要同时实现多次电压纹波抑制，可以将多个纹波抑制控制器并联，实现如图9所示的多次纹波抑制控制示意图。
图9中将输出电压vo送入一系列的二阶广义积分器中，二阶广义积分器的中心频率ωr可分别设置为2ω0、3ω0、4ω0等，经虚拟电阻Rdn调理之后，计算得到针对不同频率的占空比补偿量d2、d3、d4。稳压控制输出的第一占空比d1减去补偿占空比之差，得到最终控制占空比d，由控制器产生最终驱动信号。图9中的控制器可同时实现对2、3、4等多次电压纹波的抑制。
在一些实现方式中，获取两级式AC-DC-DC变换器的输出电压和输出电流之前，还包括：
增加两级式AC-DC-DC变换器的DC-DC环节的LC滤波参数值。
通过增加DC-DC环节中DC-DC变换器的输出LC滤波器参数(图1中的C0、L0)，尽管会增加一定的滤波器体积重量，但却能够提高LC滤波器的滤波能力，增强负载输出电压品质。
在一些实现方式中，基于参考电压对所述输出电压进行稳压控制，得到第一占空比，包括：采用陷波器剔除输出电压的纹波分量，再对所述输出电压进行稳压控制，得到第一占空比。
在实际应用中，在稳压控制器中增加一个陷波器，通过陷波器剔除反馈控制中输出电压的纹波分量，增加谐波锁相环计算控制补偿量，这虽然增加了控制系统的复杂程度，但能够一定程度上起到提升纹波抑制效果。
应当理解的是，述的两种直流母线电压纹波来源之外，三相电网电压不平衡、电网电压谐波等工况也会导致直流母线产生2、3、4次或其次纹波分量，本实施例提供的两级式AC-DC-DC变换器输出电压纹波抑制方法同样适用，该控制策略基于虚拟阻抗的概念，采用一个二阶广义积分器为DC/DC输出电容器Co的增加一个串联的虚拟电阻，该虚拟电阻能够提高DC-DC变换器在特定中心频率处的阻抗，阻碍纹波从DC/DC变换器的输入端传导至输出端，从而实现对输出电压中特定次电压纹波的有效抑制。本发明不增加额外硬件，纯软件实现，具有广泛适用性；本发明能够应用于两级式单相AC-DC-DC变换器和两级式三相AC-DC-DC变换器，通用性强，能够抑制输出端的2次、6次或其它任意次电压纹波。
实施例二
图10示出了一种两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制装置框图，如图10所示，本实施例提供一种两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制装置，包括：
获取模块1001，用于获取两级式AC-DC-DC变换器的输出电压；
稳压控制器1002，用于基于参考电压对输出电压进行稳压控制，得到第一占空比；
前馈控制器1003，用于对输出电压输入预设的前馈控制通道，得到输出电压中电压纹波对应第二占空比；
计算模块1004，用于计算第一占空比和第二占空比之差，得到第三占空比；
信号生成模块1005，用于根据第三占空比生成开关管的驱动信号。
本实施例的装置，通过预设的前馈控制通道得到输出电压中电压纹波对应第二占空比，将基于参考电压对输出电压和输出电流进行稳压控制得到的第一占空比与第二占空比做差，得到DC-DC调压环节的第三占空比，以第三占空比生成开关管的驱动信号，能够阻碍特定次纹波从DC-DC调压环节的输入端传导至输出端实现对特定次电压纹波的抑制。
在一些实现方式中，前馈控制通道包括针对特定中心频率的微分器和前馈系数；输出电压输入特定中心频率的微分器，得到与特定中心频率对应的特定次电压纹波；基于前馈系数调节特定次电压纹波对应的电流信号，得到第二占空比。
在一些实现方式中，上述特定中心频率的微分器包括二阶广义积分器(SOGI，second-order generalized integrator)，二阶广义积分器的中心频率设置为基波角频率的特定倍数得到特定中心频率。
一些实现方式中，包括2次电压纹波、3次电压纹波、4次电压纹波、5次电压纹波、6次电压纹波中的一种。
在一些实现方式中，获取模块1001在获取两级式AC-DC-DC变换器的输出电压和输出电流之前，还包括：
增加两级式AC-DC-DC变换器的DC-DC环节的LC滤波参数值。
通过增加DC-DC环节中DC-DC变换器的输出LC滤波器参数(图1中的C0、L0)，尽管会增加一定的滤波器体积重量，但却能够提高LC滤波器的滤波能力，增强负载输出电压品质。
在一些实现方式中，基于参考电压对所述输出电压进行稳压控制，得到第一占空比，包括：采用陷波器剔除输出电压的纹波分量，再对所述输出电压进行稳压控制，得到第一占空比。
在实际应用中，在稳压控制器中增加一个陷波器，通过陷波器剔除反馈控制中输出电压的纹波分量，增加谐波锁相环计算控制补偿量，这虽然增加了控制系统的复杂程度，但能够一定程度上起到提升纹波抑制效果。
本领域的技术人员应当明白，上述各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何限定的硬件和软件结合。
实施例三
本实施例提供一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现实施例一的方法。
本实施例中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。方法的内容详见实施例一，此次不再赘述。
实施例四
本实施例提供一种控制装置，包括存储器和一个或多个处理器，该存储器上存储有计算机程序，计算机程序被一个或多个处理器执行时实现实施例一的方法。
本实施例中，处理器可以是专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，简称ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(ProgrammableLogic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述实施例中的方法。在处理器上运行的计算机程序被执行时所实现的方法可参照本发明前述实施例提供的方法的具体实施例，此处不再赘述。
在本发明实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统和方法实施例仅仅是示意性的。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制方法，其特征在于，包括：
获取两级式AC-DC-DC变换器的输出电压；
基于参考电压对所述输出电压进行稳压控制，得到第一占空比；
将所述输出电压输入预设的前馈控制通道，得到所述输出电压中电压纹波对应第二占空比；
计算所述第一占空比和所述第二占空比之差，得到第三占空比；
根据所述第三占空比生成开关管的驱动信号。
2.根据权利要求1所述的两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制方法，其特征在于，所述前馈控制通道包括针对特定中心频率的微分器和前馈系数；
所述输出电压输入所述特定中心频率的微分器，得到与特定中心频率对应的特定次电压纹波；
基于所述前馈系数调节特定次电压纹波对应的电流信号，得到第二占空比。
3.根据权利要求2所述的两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制方法，其特征在于，所述特定中心频率的微分器包括二阶广义积分器，所述二阶广义积分器的中心频率设置为基波角频率的特定倍数得到特定中心频率。
4.根据权利要求1所述的两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制方法，其特征在于，所述特定次电压纹波包括2次电压纹波、3次电压纹波、4次电压纹波、5次电压纹波、6次电压纹波中的一种。
5.根据权利要求1所述的两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制方法，其特征在于，所述获取两级式AC-DC-DC变换器的输出电压和输出电流之前，还包括：
增加两级式AC-DC-DC变换器的DC-DC环节的LC滤波参数值。
6.根据权利要求1所述的两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制方法，其特征在于，所述两级式AC-DC-DC变换器包括两级式单相AC-DC-DC变换器、两级式三相AC-DC-DC变换器。
7.根据权利要求1所述的两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制方法，其特征在于，所述基于参考电压对所述输出电压进行稳压控制，得到第一占空比，包括：
采用陷波器剔除输出电压的纹波分量，再对所述输出电压进行稳压控制，得到第一占空比。
8.一种两级式AC-DC-DC变换器的输出电压纹波抑制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取两级式AC-DC-DC变换器的输出电压；
稳压控制器，用于基于参考电压对所述输出电压进行稳压控制，得到第一占空比；
前馈控制器，用于将所述输出电压输入预设的前馈控制通道，得到所述输出电压中电压纹波对应第二占空比；
计算模块，用于计算所述第一占空比和所述第二占空比之差，得到第三占空比；
信号生成模块，用于根据所述第三占空比生成开关管的驱动信号。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种控制装置，其特征在于，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述一个或多个处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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