的反相輸入端，R5的一端連接至運放2# 的反相輸入端，另一端連接至-IV基準，Mul3的一個輸入端連接至運放2#的輸出端，另一個 輸入端連接至主功率電路中的輸出電壓采樣電路，輸出信號（實時計算得到的占空比）接 入乘法器Mul2的一個輸入端，Mul2的另一個輸入端連接至第一加法器中的R3，輸出基準偏 置電壓irtals連接至第二加法器的電阻Rn。
[0017] 電壓調節(jié)器由運放3#，電阻馬和R8以及電容Ci組成，其中R7的一端連接至運放 3#的反相輸入端，另一端連接至主功率電路中的輸出電壓采樣電路，電阻R8和電容C1串聯(lián) 后并接于運放3#的反相輸入端和輸出端之間，運放3#的同相輸入端與控制電路中設定的 輸出電壓的基準信號Lf相連，電壓調節(jié)器的輸出端連接至第二加法器的電阻R9。（控制電 路中設定的輸出電壓基準信號Vraf為輸出電壓的平均值基準信號或輸出電壓的最大值基準 信號）
[0018] 儲能電容采用薄膜電容，其兩端有較大的電壓脈動。儲能電容的取值Ves與儲能電 容電壓的最大值Vesniax、儲能電容電壓的脈動大小AVes、補償器所需吸收或提供的二次諧波 電流的頻率f2nd以及所需吸收或提供的脈動功率PSHe有關（f2nd和PSHe預先給定），并滿足如 下關系式：
[0020]取定VesniaJPAVCs，再將給定的f2nd和PI代入上式，即可得到儲能電容的取值。 健、，Vi"-〉IPshc 丨KfllulCs0
[0021]濾波電感的設計與常規(guī)設計不同，除需限制電感電流的脈動大小外，還需考慮二 次諧波電流的跟蹤能力。濾波電感的下限取值匕由濾波電感電流脈動大小決定，其表達式 為
[0023]濾波電感的上限取值由二次諧波電流的跟蹤能力決定，其表達式為
[0025] 式中Vbus是補償器的輸入電壓，VCs是儲能電容電容，f3為補償器的開關頻率，PSHC 為補償器所需吸收或提供的脈動功率，i^SHe是濾波電感中的二次諧波電流分量，i'm(t) 為ks_SHC⑴的導函數(shù)。
[0026] 所述同步整流Buck變換器工作于CCM模式，由主管、輔管、濾波電感和儲能電容 組成，其中，主管連接于補償器的輸入電壓正極和濾波電感Ls之間，輔管連接于主管的源極 和輸入電壓的負極之間，儲能電容Cs連接于濾波電感Ls和輸入電壓的負極之間；所述輸入 電壓采樣電路并聯(lián)于補償器的輸入正負極之間；所述輸出電壓采樣電路并聯(lián)于儲能電容兩 端；所述電流采樣電路串聯(lián)于主管電流回路中。
[0027] 所述的電壓調節(jié)器采用的是比例-積分調節(jié)器、雙極點雙零點型補償網(wǎng)絡或比 例-積分調節(jié)器級聯(lián)帶阻濾波器型補償網(wǎng)絡。其作用是將補償器的輸出電壓采樣信號與 輸出電壓基準相比較，并將比較產(chǎn)生的誤差信號放大，輸出至第二加法器。輸出電壓基準既 可以是輸出電壓的平均值基準，亦可以是輸出電壓的最大值基準。相比于控制輸出電壓的 平均值，控制輸出電壓的最大值能夠提高補償器輕載工作時輸入輸出側的直接能量傳遞比 重，可以減小補償器的輕載損耗，但此時需要在控制電路中加入峰值檢測電路。該峰值檢測 電路包括檢測電阻Rp、檢測電容Cp和二極管Dp，其中，Rp和Cp并聯(lián)連接，其一端連接至電阻 R7，另一端連接至地；二極管Dp的陽極連接至主功率電路中的輸出電壓采樣電路，陰極連接 至電阻R7。
[0028] 適用于二次諧波電流補償器的改進型單周期控制方法，包括如下步驟：
[0029] a、響應單周期控制器中時鐘的上升沿，同步整流Buck變換器中的主管開通，輔 管關斷；
[0030]b、主功率電路中的電流采樣電路采樣主管電流信號，并配置一個恒定的采樣偏置 電壓，使二者之和在全負載范圍內恒大于〇,并將二者之和作為單周期控制變量；
[0031] c、除法器實時計算補償器主管的占空比，將其通過乘法器與上述恒定的采樣偏置 電壓相乘，得到一個基準偏置電壓；
[0032] d、利用第二加法器將補償器所需吸收或提供的二次諧波電流基準、電壓調節(jié)器的 輸出以及所述的基準偏置電壓相加，得到單周期控制變量的基準；
[0033] e、單周期控制器中的積分器對所述的單周期控制變量進行積分，當積分值與所述 的單周期控制變量的基準相等時，單周期控制器中比較器的輸出狀態(tài)翻轉，觸發(fā)器復位，同 步整流Buck變換器的主管關斷，輔管開通，直到單周期控制器中下一個時鐘到來，補償器 重復上述步驟工作。
[0034] 由于上述采樣偏置電壓在一個開關周期內的積分值與基準偏置電壓相等，而電壓 調節(jié)器的輸出近似為〇,故主管電流在一個開關周期內的積分值，即主管電流在一個開關周 期內的平均值等于補償器所需吸收或提供的二次諧波電流。這樣，采用本發(fā)明所提出的改 進型單周期控制方法，能夠使補償器具有較好的二次諧波電流補償效果。
[0035] 本發(fā)明設計的二次諧波電流補償器，可以并聯(lián)在直流負載側、直流輸入源側或中 間直流母線上，用來吸收PFC變換器輸出電流中的二次諧波電流或提供逆變器輸入電流中 的二次諧波電流。
[0036] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其主要特點如下：
[0037] 1.本發(fā)明所提出的補償器工作于CCM模式，開關管中電流的峰值和有效值較低， 補償器的導通損耗較小；
[0038] 2.本發(fā)明設計的二次諧波電流補償器采用無電解電容設計，該補償器具有很好的 二次諧波電流補償效果，而且工況對補償效果影響很小。
[0039] 3.本發(fā)明所提出的改進型單周期控制方法可以克服現(xiàn)有基本單周期控制方法因 在補償器工作于放電模式時對電感電流擾動不收斂而導致補償器無法穩(wěn)定工作的缺陷，使 得補償器可以在充電模式和放電模式下均穩(wěn)定可靠地工作。
【附圖說明】
[0040] 附圖1是本發(fā)明中同步整流Buck變換器的原理圖。
[0041] 附圖2分為附圖2-1、2-2、2-3和2-4,是同步整流Buck變換器在不同工作模式下 的等效電路圖。
[0042] 附圖2-1是同步整流Buck變換器工作于充電模式，主管開通、輔管關斷時的等效 電路圖；
[0043] 附圖2-2是同步整流Buck變換器工作于充電模式，主管關斷、輔管開通時的等效 電路圖；
[0044] 附圖2-3是同步整流Buck變換器工作于放電模式，主管開通、輔管關斷時的等效 電路圖；
[0045] 附圖2-4為同步整流Buck變換器工作于放電模式，主管關斷、輔管開通時的等效 電路圖。
[0046] 附圖2-1、2-2、2_3和2-4中的實線表示該工作模態(tài)下有電流流過，虛線表示該工 作模態(tài)下無電流流過。
[0047] 附圖3分為附圖3-1、3_2,是采用基本單周期控制方法進行控制時，二次諧波電流 補償器在不同工作模式下的主要工作波形。
[0048] 附圖3-1是采用基本單周期控制方法進行控制時，二次諧波電流補償器在充電模 式下的主要工作波形；
[0049] 附圖3-2是采用基本單周期控制方法進行控制時，二次諧波電流補償器在放電模 式下的主要工作波形。
[0050] 附圖3-U3-2中的實線是補償器的穩(wěn)態(tài)工作波形，虛線是在電感電流中加入擾動 后的工作波形。
[0051] 附圖4分為附圖4-1、4_2,是采用本發(fā)明所提出的改進型單周期控制方法進行控 制時，二次諧波電流補償器在不同工作模式下的主要工作波形。
[0052] 附圖4-1是采用改進型單周期控制方法進行控制時，二次諧波電流補償器在充電 模式下的主要工作波形；
[0053] 附圖4-2是采用改進型單周期控制方法進行控制時，二次諧波電流補償器在放電 模式下的主要工作波形。
[0054] 附圖4-U4-2中的實線是補償器的穩(wěn)態(tài)工作波形，虛線是在電感電流中加入擾動 后的工作波形。
[0055] 附圖5是二次諧波電流補償器中控制電路的原理圖，其中儲能電容的輸出電壓采 用平均值控制。
[0056] 附圖6是輸出電壓采用平均值控制時，儲能電容電壓在不同負載下的工作波形。
[0057] 附圖7是輸出電壓采用最大值控制時，儲能電容電壓在不同負載下的工作波形。
[0058] 附圖8是本二次諧波電流補償器中控制電路的另一種原理圖，其中儲能電容的輸 出電壓采用最大值控制。
[0059] 附圖9是設計實例的電路原理圖。
[0060] 附圖10-1、10-2、10-3和10-4,是二次諧波電流補償器穩(wěn)態(tài)工作時的仿真波形，其 中