CN118367630A - 双火线控制方法和双火线电路 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电力电子的技术领域,具体涉及一种双火线控制方法和双火线电路。双火线控制方法应用于双火线电路,双火线电路包括平衡模块和双火线供电模块,双火线控制方法通过首先获取双火线供电模块的运行数据;然后,当运行数据不在预设约束限值内时,根据运行数据及预设约束限值确定电感参考电流;接着,根据电感参考电流确定目标占空比;最后,基于目标占空比控制平衡模块中开关管工作,以使平衡模块中的电感的电流跟随电感参考电流。从而实时地监测和调整,使平衡模块中的电感电流精确跟随参考电流,使双火线供电模块始终在合理范围内运行,避免因供电模块运行数据异常而引发的安全隐患。
Description
技术领域
本申请涉及电力电子的技术领域,具体涉及一种双火线控制方法和双火线电路。
背景技术
目前,在全世界范围内,不少家庭供电系统中使用到双火线电网和裂项电网。
现有技术中通常会采用图1的双火线供电电路实现裂相输出,该电路结构简单,控制方式成熟,但存在半桥电容Cp和半桥电容Cn的分压不均、工频纹波大等缺点。由于存在上述的缺点,通常会更大的母线电容来减弱这些影响,这会导致产品的体积较大。
发明内容
本申请实施例提供一种双火线控制方法和双火线电路,旨在解决现有技术中双火线供电电路实现裂相输出时工频纹波较大的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种双火线控制方法,应用于双火线电路,所述双火线电路包括平衡模块和双火线供电模块,所述双火线控制方法包括:获取所述双火线供电模块的运行数据;当所述运行数据不在预设约束限值内时,根据所述运行数据及预设约束限值确定电感参考电流;根据所述电感参考电流确定目标占空比;基于所述目标占空比控制所述平衡模块中开关管工作,以使所述平衡模块中的电感的电流跟随所述电感参考电流。
在一些实施例中,所述预设约束限值包括工频纹波电流限值;所述根据所述运行数据及预设约束限值确定电感参考电流包括:根据所述运行数据及工频纹波电流限值确定纹波电流调节量;根据所述纹波电流调节量确定所述电感参考电流。
在一些实施例中,所述运行数据包括负载电流;所述根据所述运行数据及工频纹波电流限值确定纹波电流调节量包括:当所述负载电流大于所述工频纹波电流限值时,将所述负载电流与所述工频纹波电流限值的差值作为所述纹波电流调节量。
在一些实施例中,所述根据所述运行数据及工频纹波电流限值确定纹波电流调节量还包括:当所述负载电流小于或等于所述工频纹波电流限值时,将所述纹波电流调节量设置为零。
在一些实施例中,所述预设约束限值包括被调制波电压限值和所述双火线供电模块中电容的耐压值;所述根据所述运行数据及预设约束限值确定电感参考电流包括:根据所述运行数据、所述调制波电压限值及所述耐压值,确定参考电压调节量;根据所述参考电压调节量确定所述电感参考电流。
在一些实施例中,所述预设约束限值包括被调制波电压限值和所述双火线供电模块中电容的耐压值;所述根据所述纹波电流调节量确定所述电感参考电流包括:根据所述运行数据、所述调制波电压限值及所述耐压值,确定参考电压调节量;根据所述参考电压调节量及所述纹波电流调节量确定所述电感参考电流。
在一些实施例中,所述参考电压调节量为vCn-|Vref1|、vCp-|Vref1|、vCn-VCmax、vCp-VCmax中的最大值,其中,vCp为所述双火线供电模块中第一电容的电压值,vCn为所述双火线供电模块中第二电容的电压值,Vref1为所述被调制波电压限值,VCmax为所述耐压值。
在一些实施例中,所述电感参考电流的表达式为Iref=Vdeta×k+Ideta;其中,Iref为所述电感参考电流,K为比例常数,Vdeta为所述参考电压调节量,Ideta为所述纹波电流调节量。
第二方面,本申请实施例提供了一种双火线电路,所述双火线电路包括平衡模块、双火线供电模块、控制模块,所述双火线供电模块通过所述平衡模块与电源连接,所述平衡模块和所述双火线供电模块均与所述控制模块连接,所述控制模块可执行如上所述的双火线控制方法。
在一些实施例中,所述平衡模块包括开关管Q1、开关管Q2及电感Ln;所述开关管Q1的控制端和所述开关管Q2的控制端均与所述控制模块连接,所述开关管Q1的第一端与所述双火线供电模块的第一端和所述电源的正极连接,所述开关管Q1的第二端与所述开关管Q2的第一端和所述电感Ln的第一端连接,所述开关管Q2的第二端与所述双火线供电模块的第二端和所述电源的负极连接,所述电感Ln的第二端与所述双火线供电模块的第三端连接。
本申请实施例提供了一种双火线控制方法和双火线电路,所述双火线控制方法应用于双火线电路,所述双火线电路包括平衡模块和双火线供电模块,所述双火线控制方法包括:首先,获取所述双火线供电模块的运行数据;然后,当所述运行数据不在预设约束限值内时,根据所述运行数据及预设约束限值确定电感参考电流;接着,根据所述电感参考电流确定目标占空比;最后,基于所述目标占空比控制所述平衡模块中开关管工作,以使所述平衡模块中的电感的电流跟随所述电感参考电流。本申请实施例提供的双火线控制方法和双火线电路通过实时地监测和调整,使平衡模块中的电感电流精确跟随参考电流,使双火线供电模块始终在合理范围内运行,避免因供电模块运行数据异常而引发的安全隐患,如过电流、过电压等情况,降低潜在的电气事故风险。从而保障电力供应的稳定可靠,减少因异常波动导致的设备故障或运行中断。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是双火线供电电路的电路示意图;
图2是本申请一实施例提供的双火线电路的结构示意图;
图3是本申请一实施例提供的双火线电路的电路结构示意图;
图4是本申请一实施例提供的双火线控制方法的流程示意图;
图5是本申请一实施例中确定电感参考电流的流程示意图;
图6是不启动平衡模块时工频纹波的波形示意图;
图7是启动平衡模块时工频纹波的波形示意图;
图8是本申请另一实施例中确定电感参考电流的流程示意图;
图9是本申请又一实施例提供的确定电感参考电流的流程示意图;
图10是本申请一实施例提供调节目标占空比的逻辑控制示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详细的描述。显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
下面所描述的本申请各个实施例中所涉及到的技术特征彼此之间未构成冲突可以相互组合。
当一个元件被表述为“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。
此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
请参阅图2,图2是本申请一实施例提供的双火线电路100的结构示意图。
本申请实施例提供了一种双火线电路100,双火线电路100包括平衡模块10、双火线供电模块20、控制模块30。
具体的,双火线供电模块20通过平衡模块10与电源200连接,双火线供电模块20还与负载300连接,平衡模块10和双火线供电模块20均与控制模块30连接。
双火线供电模块20用于将电源200的直流电转换为交流电,从而为负载300供电。双火线供电是指使用两根火线(相线)来提供电力的一种方式。通过使用两根火线,可以提供更高的电压和功率,适用于一些大功率电器或工业设备的供电。双火线供电的原理是利用两根相线之间的电压差来提供电力。例如,两根相线之间的电压为380伏,而每根相线与中性线之间的电压为220伏。通过合理连接电器设备,可以利用双火线供电来满足不同的电力需求。
在本实施例中,控制模块30用于执行如下所述的双火线控制方法。具体的,控制模块30首先获取双火线供电模块20的运行数据。然后,当运行数据不在预设约束限值内时,根据运行数据及预设约束限值确定电感参考电流。接着,根据电感参考电流确定目标占空比。最后,基于目标占空比控制平衡模块10中开关管工作,以使平衡模块10中的电感的电流跟随电感参考电流。具体可参见下述的双火线控制方法,在此不赘述。
其中,控制模块30包括处理器、存储器、电压采样装置、电流采样装置等装置。控制器为核心控制单元,负责协调和指挥各个模块的运作,接收和处理各种信号,根据预设逻辑和算法做出决策并发出控制指令。存储器用于存储系统运行所需的程序、参数、数据等,以便随时调用和查询。电压采样装置能够实时采集电路中各个位置的电压,并将采集到的各电压发送至控制模块30。电流采样装置类似电压采样装置,实时采集电路中的各个位置的电流,并将采集到的各电流发送至控制模块。
本申请实施例提供的双火线电路100通过实时地监测和调整,使平衡模块10中的电感电流精确地跟随参考电流,使双火线供电模块20始终在合理范围内运行,避免因供电模块运行数据异常而引发的安全隐患,如过电流、过电压等情况,降低潜在的电气事故风险。从而保障电力供应的稳定可靠,减少因异常波动导致的设备故障或运行中断。
请参阅图3,图3是本申请一实施例提供的双火线电路100的电路结构示意图。
在一些实施例中,平衡模块10包括开关管Q1、开关管Q2及电感Ln。
具体的,开关管Q1的控制端和开关管Q2的控制端均与控制模块30连接,开关管Q1的第一端与双火线供电模块20的第一端和电源200的正极连接,开关管Q1的第二端与开关管Q2的第一端和电感Ln的第一端连接,开关管Q2的第二端与双火线供电模块20的第二端和电源200的负极连接,电感Ln的第二端与双火线供电模块20的第三端连接。
其中,开关管Q1和开关管Q2均为N-MOS(Metal-Oxide-Semiconductor,金属-氧化物-半导体)。N-MOS的栅极为开关管Q1的控制端,N-MOS的漏极为开关管Q1的第一端,N-MOS的源极为开关管Q1的第二端。N-MOS的栅极为开关管Q2的控制端,N-MOS的漏极为开关管Q2的第一端,N-MOS的源极为开关管Q2的第二端。在其它一些实施例中,开关管Q1和开关管Q2可为P-MOS或其它合适的开关管。
其中,如图3所示,双火线供电模块20包括电容Cp、电容Cn、电容C1、电容C2、电感L1、电感L2、开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5及开关管Q6。开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5及开关管Q6的控制端用于接收外部输入的驱动信号,通过该驱动信号可控制开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5及开关管Q6的通断,进而控制双火线供电模块20将电源Vbus的直流电转换为交流电,并通过L11-N和L21-N输出交流电。其中,L11-N即火线L11至中性线N之间的电压,L21-N即火线L21至中性线N之间的电压。
请参阅图4,图4是本申请一实施例提供的双火线控制方法的流程示意图。
本申请实施例提供了一种双火线控制方法,应用于上述的双火线电路100,双火线电路100包括平衡模块10和双火线供电模块20。双火线控制方法包括如下的步骤S1、步骤S2、步骤S3及步骤S4:
步骤S1、获取双火线供电模块20的运行数据。
其中,可通过控制模块30采集双火线供电模块20中的运行数据。一个实施例中,该运行数据具体可为图3中的双火线电路100各个位置的电流及电压。
步骤S2、当运行数据不在预设约束限值内时,根据运行数据及预设约束限值确定电感参考电流。
其中,预设约束限值为一个或多个电流值,和/或一个或多个电压值。如图3所示的,电感参考电流为平衡模块10中的电感Ln的参考电流。
具体的,通过将采集的运行数据的电压值和/或电流值与预设约束限值进行比较,确定运行数据中的电压值和/或电流值是否在预设约束限值内。当运行数据不在预设约束限值内时,根据运行数据及预设约束限值确定电感参考电流。
请参阅图5,图5是本申请一实施例中确定电感参考电流的流程示意图。
在一些实施例中,预设约束限值包括工频纹波电流限值。上述的步骤S2中的根据运行数据及预设约束限值确定电感参考电流的方法包括如下的步骤S21和步骤S23:
步骤S21、根据运行数据及工频纹波电流限值确定纹波电流调节量。
其中,如图3所示的,工频纹波电流限值为双火线供电模块20输出电流的限值。
步骤S23、根据纹波电流调节量确定电感参考电流。
在一些实施例中,运行数据包括负载电流。上述的步骤S21、根据运行数据及工频纹波电流限值确定纹波电流调节量包括:步骤S211、当负载电流大于工频纹波电流限值时,将负载电流与工频纹波电流限值的差值作为纹波电流调节量。
其中,如图3所示的,负载电流为电感L1的电流加上电感L2的电流的和。
具体的,设电感L1、电感L2的电流分别为iL1、iL2,负载电流为Isum,则Isum=iL1+iL2。设工频纹波电流限值为ICmax,纹波电流调节量为Ideta,当iL1+iL2>ICmax时,Ideta=(iL1+iL2)-ICmax。
在一些实施例中,上述的步骤S21、根据运行数据及工频纹波电流限值确定纹波电流调节量还包括:步骤S212、当负载电流小于或等于工频纹波电流限值时,将纹波电流调节量设置为零。具体的,当iL1+iL2≤ICmax时,Ideta=0。
如图3所示的,在双火线供电模块20正常工作时,若负载电流iL1+iL2小于或等于工频纹波电流限值ICmax,则Ideta=0,可控制平衡模块10不工作。若负载电流iL1+iL2大于工频纹波电流限值ICmax,则Ideta=(iL1+iL2)-ICmax,此时需要通过调节平衡模块10的电感Ln分担电容Cp和电容Cn的纹波电流。
具体的,在图3的电路中,设电容Cp和Cn的纹波电流分别为iCp和iCn,设电感L1和电感L2的电流分别为iL1、iL2,电感Ln的电流为iLn。设电容Cp和电容Cn两端的电压分别为电压vCp、电压vCn,则有vCp+vCn=Vbus。由基尔霍夫定律可知:iL1+iL2=iCn-iCp-Ln。其中,如果所选电容Cp、Cn的容量及ESR(Equivalent Series Resistance,等效串联电阻)相等,则有iCp=-iCn。
当控制模块30控制开关管Q1和开关管Q2不开启时,流经电感Ln的电流为零,即iLn=0,则有负载电流Isum=iL1+iL2=iCn-iCp,也即电容Cp和电容Cn承担所有工频纹波电流。
若开关管Q1和开关管Q2不开启,当负载电流Isum小于或等于工频纹波电流限值ICmax时,不开启平衡模块10中的开关管Q1和开关管Q2可以减少损耗、提高电路效率。例如,当图3中的电路处于裂相输出时,如果两相的负载功率相等,由于两相工频电流的相位相反,即iL1=-iL2,则负载电流Isum=iL1+iL2=0,即电容的工频纹波电流iCp=iCn=0。
若开关管Q1和开关管Q2不开启,当负载电流Isum大于工频纹波电流限值ICmax时,电流iCp和电流iCn也较大,可能会导致电流iCp和电流iCn超出电容纹波电流最大值的要求,导致其发热严重。另外,由于等效串联电阻的影响,电容Cp和电容Cn两端的电压会不相等。此时的电流情况可见图6,图6中的横坐标为时间,单位为s;纵坐标为电流,单位为A。在图6中,iCp=-iCn,Isum=iL1+iL2=iCn-iCp=2iCn,可见,负载电流Isum的波动较大。此时,若开关管Q1和开关管Q2不开启,一方面,当电压vCp或电压vCn小于逆变输出L11-N、L21-N所需的峰值电压时,会导致逆变输出削顶或削底;另一方面,电压vCp或电压vCn过大可能会超出电容Cp、电容Cn的最高耐压要求,导致电容Cp和电容Cn损坏。
因此,当负载电流Isum小于工频纹波电流限值ICmax时,不开启平衡模块10中的开关管Q1和开关管Q2可以减少损耗、提高电路效率。
当负载电流Isum大于或等于工频纹波电流限值ICmax时,电路输出的电压可能削顶或削底,且电容Cp和电容Cn有发热和损坏的风险,此时控制开关管Q1和开关管Q2工作,可使平衡模块10中的电感Ln分担电流压力,以保证电路正常输出,降低电路中元器件损坏的风险。
具体的,可参阅图7,图7是启动平衡模块时工频纹波的波形示意图,即当负载电流Isum较大且控制开关管Q1和开关管Q2工作时,电流iL2、电流iLn、电流iCp、电流iCn、电流iL1+iL2、电流iQ1、电流iQ2的波形示意图。图7中的横坐标为时间,单位是s;纵坐标为电流,单位是A。其中,电流iQ1是流经开关管Q1的电流,电流iQ2是流经开关管Q2的电流。
将图7与图6对比可得,图7中的电流iL1+iL2与图6中电流iL1+iL2的波形一致,也即图7中的负载电流Isum与图6中的负载电流Isum的电流值相同。在图7中,开关管Q1中有电流iQ1,开关管Q2中有电流iQ2,表示着开关管Q1和开关管Q2在工作。与图6相比,图7中的电流iCn和电流iCp比图6中的电流iCn和电流iCp的幅度小,这是由于平衡模块10中的电感Ln分担了电容Cn和电容Cn的部分电流,也即图7中的电流iLn。从而,本申请实施例在负载电流Isum较大时,通过控制平衡模块10中的开关管Q1和开关管Q2工作,可通过电感Ln分担电容Cp和电容Cn的纹波电流,以提高电路输出的稳定性。
请参阅图8,图8是本申请另一实施例中确定电感参考电流的流程示意图。在一些实施例中,预设约束限值包括被调制波电压限值和双火线供电模块20中电容的耐压值,上述的步骤S23、根据纹波电流调节量确定电感参考电流的方法包括如下的步骤S231和步骤S232:
步骤S231、根据运行数据、调制波电压限值及耐压值,确定参考电压调节量。
其中,运行数据还包括电压vCn和电压vCp。电压vCn为电容Cn的电压,电压vCp为电容Cp的电压。
被调制波电压限值可表示为Vref1,双火线供电模块20中电容的耐压值可表示为VCmax。参考电压调节量可表示为Vdeta。
具体的,根据运行数据、调制波电压限值及耐压值,确定参考电压调节量包括:根据电压vCn、电压vCp、调制波电压限值Vref1、耐压值VCmax确定参考电压调节量Vdeta。
在图3中,设开关管Q3与开关管Q4的驱动互补,开关管Q5与开关管Q6的驱动互补,设开关管Q3和开关管Q5的被调制电压限值分别为Vref1、Vref2,设开关管Q3和开关管Q5的占空比分别为D3、D5。被调制波Vref1与Vref2移相180度。
为配合双火线供电模块20的平衡桥臂产生的N相电压,使L1-N与L2-N达到裂相所需要的逆变电压,有以下的条件:D3=(Vref1+vCn)/Vbus,且D5=(Vref2+vCn)/Vbus。其中,vCn为电容Cn的电压,vCp为电容Cp的电压。Vbus为双火线供电模块20的输入电压,Vbus=vCp+vCn。
对于L1-N的输出,为避免逆变输出削顶或削底,需满足的条件是:0<D3<1。因此,有D3=(Vref1+vCn)/Vbus>0,可推导出(Vref1+vCn)>0,进而可推导出vCn>-Vref1。并且有D3=(Vref1+vCn)/Vbus<1,可推导出(Vref1+vCn)<Vbus,进而可推导出Vref1<Vbus-vCn。因为Vbus-vCn=vCp,可得vCp>Vref1。即,vCn或vCp须大于|Vref1|。
因此,可根据电压vCn、电压vCp、调制波电压限值Vref1、耐压值VCmax确定参考电压调节量Vdeta。
具体的,当|Vref|<vCp<VCmax,或|Vref|<vCn<VCmax时,参考电压调节量Vdeta为零。
当vCp<|Vref|,和/或vCn<|Vref|,和/或vCp>VCmax,和/或vCp>VCmax时,参考电压调节量Vdeta为vCn-|Vref1|、vCp-|Vref1|、vCn-VCmax、vCp-VCmax中的最大值。其中,vCp为双火线供电模块20中第一电容Cp的电压值,vCn为双火线供电模块20中第二电容Cn的电压值,Vref1为被调制波电压限值,VCmax为耐压值。
步骤S232、根据参考电压调节量及纹波电流调节量确定电感参考电流。
本实施例中,当确定参考电压调节量Vdeta和纹波电流调节量Ideta之后,可确定电感参考电流Iref。
具体的,电感参考电流Iref的表达式为Iref=Vdeta×k+Ideta。其中,Iref为电感参考电流,K为比例常数,Vdeta为参考电压调节量,Ideta为纹波电流调节量。K为常数,K的值可由额定功率下电压除以负载电流得到。
请参阅图9,图9是本申请又一实施例中确定电感参考电流的流程示意图。在另一些实施例中,预设约束限值包括被调制波电压限值和双火线供电模块20中电容的耐压值。上述的步骤S2中的根据运行数据及预设约束限值确定电感参考电流的方法包括如下的步骤S22和步骤S24:
步骤S22、根据运行数据、调制波电压限值及耐压值,确定参考电压调节量。
参考电压调节量Vdeta的确定方法可参考上述的实施例,在此不再赘述。
步骤S24、根据参考电压调节量确定电感参考电流。
具体的,电感参考电流Iref的表达式为Iref=Vdeta×k。其中,Iref为电感参考电流,K为比例常数,Vdeta为参考电压调节量。K为常数,K的值可由额定功率下电压除以负载电流得到。
步骤S3、根据电感参考电流确定目标占空比。
目标占空比包括开关管Q1的目标占空比和开关管Q2的目标占空比。
如图3所示的,当确定电感参考电流的值之后,可通过PI调节(比例积分调节)确定开关管Q1的目标占空比和开关管Q2的目标占空比。其中,PI调节的原理包括比例部分和积分部分。比例部分通过比例环节根据输入偏差的大小,按比例输出一个控制信号。输入偏差越大,输出的控制信号也越大,从而快速对偏差做出响应,使系统输出朝着减小偏差的方向变化。但比例调节不能完全消除偏差,可能存在一定的稳态误差。积分部分通过积分环节对偏差进行积分运算,随着时间的积累,积分作用逐渐增强。即使偏差较小,经过长时间的积分也会产生较大的作用,从而能够消除稳态误差,使系统输出最终稳定在设定值上。
具体的,请参阅图10,图10是本申请一实施例提供的通过PI调节目标占空比的逻辑示意图。如图10所示,PI调节的目标值为电感参考电流Iref,反馈值为实时采集的电感Ln的电流iLn,PI调节的输出值为开关管Q1的占空比gQ1和开关管Q2的占空比gQ2。图10中示例性地示出电感参考电流Iref与电压vCn、电压vCn、电流iL1+iL2、工频纹波电流限值ICmax、耐压值VCmax有关。电感参考电流Iref的具体确定方法可参考上述实施例,在此不再赘述。
在其它一些实施例中,根据实际情况的不同,可采用上述提供的PI调节,还可采用PID调节(比例-积分-微分调节)、P调节(比例调节)、I调节(纯积分调节)、PD调节(比例微分调节)等,实现根据电感参考电流确定目标占空比的方法。
步骤S4、基于目标占空比控制平衡模块10中开关管工作,以使平衡模块10中的电感的电流跟随电感参考电流。
具体的,将开关管Q1的占空比与开关管Q2的占空比相加,得到的和为1。也即,图10中的gQ1+gQ2=1。
其中,开关管Q1及开关管Q2的占空比的调节规律为,电感参考电流比实时采集的电感Ln的电流大得越多,则开关管Q1的占空比越大,电感参考电流比实时采集的电感Ln的电流小得越多,则开关管Q2的占空比越大。
本申请实施例提供了一种双火线控制方法,该双火线控制方法应用于双火线电路100,双火线电路100包括平衡模块10和双火线供电模块20,双火线控制方法首先,获取双火线供电模块20的运行数据;然后,当运行数据不在预设约束限值内时,根据运行数据及预设约束限值确定电感参考电流;接着,根据电感参考电流确定目标占空比;最后,基于目标占空比控制平衡模块10中开关管工作,以使平衡模块10中的电感的电流跟随电感参考电流。本申请实施例提供的双火线控制方法通过实时地监测和调整,使平衡模块10中的电感电流精确跟随参考电流,使双火线供电模块20始终在合理范围内运行,避免因供电模块运行数据异常而引发的安全隐患,如过电流、过电压等情况,降低潜在的电气事故风险。从而保障电力供应的稳定可靠,减少因异常波动导致的设备故障或运行中断。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;在本申请的思路下,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,并存在如上所述的本申请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;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种双火线控制方法,其特征在于,应用于双火线电路,所述双火线电路包括平衡模块和双火线供电模块,所述双火线控制方法包括:
获取所述双火线供电模块的运行数据;
当所述运行数据不在预设约束限值内时,根据所述运行数据及预设约束限值确定电感参考电流;
根据所述电感参考电流确定目标占空比;
基于所述目标占空比控制所述平衡模块中开关管工作,以使所述平衡模块中的电感的电流跟随所述电感参考电流。
2.根据权利要求1所述的双火线控制方法,其特征在于,所述预设约束限值包括工频纹波电流限值,所述根据所述运行数据及预设约束限值确定电感参考电流包括:
根据所述运行数据及工频纹波电流限值确定纹波电流调节量;
根据所述纹波电流调节量确定所述电感参考电流。
3.根据权利要求2所述的双火线控制方法,其特征在于,所述运行数据包括负载电流,所述根据所述运行数据及工频纹波电流限值确定纹波电流调节量包括:
当所述负载电流大于所述工频纹波电流限值时,将所述负载电流与所述工频纹波电流限值的差值作为所述纹波电流调节量。
4.根据权利要求3所述的双火线控制方法,其特征在于,所述根据所述运行数据及工频纹波电流限值确定纹波电流调节量还包括:
当所述负载电流小于或等于所述工频纹波电流限值时,将所述纹波电流调节量设置为零。
5.根据权利要求1所述的双火线控制方法,其特征在于,所述预设约束限值包括被调制波电压限值和所述双火线供电模块中电容的耐压值,所述根据所述运行数据及预设约束限值确定电感参考电流包括:
根据所述运行数据、所述调制波电压限值及所述耐压值,确定参考电压调节量;
根据所述参考电压调节量确定所述电感参考电流。
6.根据权利要求2所述的双火线控制方法,其特征在于,所述预设约束限值包括被调制波电压限值和所述双火线供电模块中电容的耐压值,所述根据所述纹波电流调节量确定所述电感参考电流包括:
根据所述运行数据、所述调制波电压限值及所述耐压值,确定参考电压调节量;
根据所述参考电压调节量及所述纹波电流调节量确定所述电感参考电流。
7.根据权利要求5或6所述的双火线控制方法,其特征在于,所述参考电压调节量为vCn-|Vref1|、vCp-|Vref1|、vCn-VCmax、vCp-VCmax中的最大值,其中,vCp为所述双火线供电模块中第一电容的电压值,vCn为所述双火线供电模块中第二电容的电压值,Vref1为所述被调制波电压限值,VCmax为所述耐压值。
8.根据权利要求6所述的双火线控制方法,其特征在于,所述电感参考电流的表达式为Iref=Vdeta×k+Ideta;
其中,Iref为所述电感参考电流,K为比例常数,Vdeta为所述参考电压调节量,Ideta为所述纹波电流调节量。
9.一种双火线电路,其特征在于,所述双火线电路包括平衡模块、双火线供电模块、控制模块,所述双火线供电模块通过所述平衡模块与电源连接,所述平衡模块和所述双火线供电模块均与所述控制模块连接,所述控制模块可执行如权利要求1-8任一项所述的双火线控制方法。
10.根据权利要求9所述的双火线电路,其特征在于,所述平衡模块包括开关管Q1、开关管Q2及电感Ln;
所述开关管Q1的控制端和所述开关管Q2的控制端均与所述控制模块连接,所述开关管Q1的第一端与所述双火线供电模块的第一端和所述电源的正极连接,所述开关管Q1的第二端与所述开关管Q2的第一端和所述电感Ln的第一端连接,所述开关管Q2的第二端与所述双火线供电模块的第二端和所述电源的负极连接,所述电感Ln的第二端与所述双火线供电模块的第三端连接。
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