輸出電壓采用的是平均值控制。
[0061] 附圖10-1是補償器在10%載工作時，二次諧波電流基準(zhǔn)iSHe、補償器實際吸收或 提供的二次諧波電流iQal_i、誤差量err和儲能電容電壓Ves的仿真波形；
[0062] 附圖10-2是補償器在10%載工作時，反映單周期控制電路工作特征的仿真波形；
[0063] 附圖10-3是補償器在滿載工作時，二次諧波電流基準(zhǔn)iSHe、補償器實際吸收或提 供的二次諧波電流iQal_i、誤差量err和儲能電容電壓Ves的仿真波形；
[0064] 附圖10-4是補償器在滿載工作時，反映單周期控制電路工作特征的仿真波形。
[0065] 附圖11-1、11-2、11-3和11-4,是二次諧波電流補償器穩(wěn)態(tài)工作時的仿真波形，其 中輸出電壓采用的是最大值控制。
[0066] 附圖11-1是補償器在10%載工作時，二次諧波電流基準(zhǔn)iSHe、補償器實際吸收或 提供的二次諧波電流iQal_i、誤差量err和儲能電容電壓Ves的仿真波形；
[0067] 附圖11-2是補償器在10%載工作時，反映單周期控制電路工作特征的仿真波形；
[0068] 附圖11-3是補償器在滿載工作時，二次諧波電流基準(zhǔn)iSHe、補償器實際吸收或提 供的二次諧波電流iQal_i、誤差量err和儲能電容電壓Ves的仿真波形；
[0069] 附圖11-4是補償器在滿載工作時，反映單周期控制電路工作特征的仿真波形。
[0070] 附圖12-1、12-2、12-3和12-4,是二次諧波電流補償器的應(yīng)用實例。
[0071] 附圖12-1是補償器并聯(lián)于單級式單相逆變器的直流輸入側(cè)；
[0072] 附圖12-2是補償器并聯(lián)于兩級式單相逆變器的中間直流母線兩端；
[0073] 附圖12-3是補償器并聯(lián)于單級式單相PFC變換器的直流輸出側(cè)；
[0074] 附圖12-4是補償器并聯(lián)于兩級式單相PFC變換器的中間直流母線兩端。
[0075] 上述附圖中的主要符號名稱：Qal是補償器的主管，Qa2是補償器的輔管，Ls為濾波 電感，Cs為儲能電容，Vbus和Ves分別是補償器的輸入和輸出電壓，Ves_min、ves_aTC和V(^_分 別是輸出電壓的最小值、平均值和最大值，A^,是儲能電容電壓的脈動大小，Vbusfb和VCs fb*別是輸入和輸出電壓的采樣信號，iQal和iQa2分別是主管和輔管的電流，iQal_fb是主管 電流的采樣信號，iQal_I是主管電流中的二次諧波電流分量，Clk是單周期控制器中的時鐘 信號，ilnt為單周期控制器中反相器的輸出電壓，isbals和分別為采樣偏置電壓和基準(zhǔn) 偏置電壓，iraf為現(xiàn)有的基本單周期控制方法中單周期控制變量的基準(zhǔn)，i' 為本發(fā)明提出 的改進型單周期控制方法中單周期控制變量的基準(zhǔn)，Vraf_avJPVraf__分別為輸出電壓的平 均值基準(zhǔn)和最大值基準(zhǔn)，iSHe為補償器所需吸收或提供的二次諧波電流基準(zhǔn)，1"是11和 iQal_SHC的差量，Ri、R2、私和R4是組成加法器⑴的電阻，R5和R6是組成除法器的電阻，R7、 R8是組成電壓調(diào)節(jié)器的電阻，Ci是組成電壓調(diào)節(jié)器的電容，R9、R1(]、R11、R12和R13是組成加法 器⑵的電阻，R14和R15是組成反相器的電阻，Rint是積分器的輸入電阻，Cint是積分器的反 饋電容，Rp是峰值檢測電阻，Cp是峰值檢測電容，Rsvl和Rsv2是輸入電壓采樣電阻，Rsv3和Rsv4 是輸出電壓采樣電阻，Rsl是主管電流的采樣電阻。
【具體實施方式】
[0076] 實施例一：
[0077] 附圖1給出了本發(fā)明所提出的無電解電容二次諧波電流補償器的主功率電路拓 撲。它采用同步整流的Buck變換器，由開關(guān)管Qal、Qa2，濾波電感Ls和儲能電容Cs組成。其 中，開關(guān)管Qal是主管，連接于補償器的輸入電壓正極和濾波電感Ls之間；開關(guān)管Qa2是輔 管，連接于Qal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，其電容種類為長壽命的薄膜電容。根據(jù)儲能電容兩端電壓的變化規(guī)律，可以將 補償器的工作模式分為充電模式和放電模式。當(dāng)補償器工作于充電模式時，儲能電容兩端 的電壓升高；當(dāng)補償器工作于放電模式時，儲能電容兩端的電壓下降。
[0078] 附圖2-1和2-2給出了充電模式工作時，補償器在不同工作模態(tài)下的等效電路圖。 當(dāng)主管Qal開通，輔管Qa2關(guān)斷時，i_>〇,電感電流正向線性增加；當(dāng)主管Qal關(guān)斷，輔管Qa2 導(dǎo)通時，電感電流通過輔管Qa2續(xù)流，正向線性減小。
[0079] 附圖2-3和2-4給出了放電模式工作時，補償器在不同工作模態(tài)下的等效電路圖。 當(dāng)主管Qal開通，輔管Qa2關(guān)斷時，i_〈〇,電感電流負向線性減小；當(dāng)主管Qal關(guān)斷，輔管Qa2 導(dǎo)通時，儲能電容給電感Ls充電，電感電流負向線性增加。
[0080] 實施例二：（現(xiàn)有控制方法與本發(fā)明控制方法比較）
[0081] 圖3-1，3-2給出了補償器采用現(xiàn)有的基本單周期控制方法時的主要工作波形，圖 3-1，3-2中實線是在穩(wěn)態(tài)工作條件下的工作波形，虛線是在電感電流中加入擾動后工作波 形。由圖3可知，充電模式時（附圖3-1)，補償器對電感電流擾動收斂，可以穩(wěn)定工作。這 是因為當(dāng)電感電流正向增大（或減小）時，iQal隨之正向增大（或減?。琲Qal_fb的積分值 iint將提前（或滯后）達到基準(zhǔn)iraf，使得主管Qal的占空比減?。ɑ蛟龃螅o管Qa2的占 空比增大（或減?。?。由于電感電流通過輔管Qa2的續(xù)流時間增加（或減少），因而電感電 流將減?。ɑ蛟黾樱?。經(jīng)過若干個開關(guān)周期后，電感電流將重新恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。而放電模式 時（附圖3-2)，補償器對電感電流擾動發(fā)散，不能穩(wěn)定工作。這是因為當(dāng)電感電流負向增大 (或減?。r，iQal隨之負向增大（或減?。琲Qal_fb的積分值iint將提前（或滯后）達到基 準(zhǔn)iTOf，使得主管Qal的占空比減?。ɑ蛟龃螅o管Qa2的占空比增大（或減?。?，導(dǎo)致儲能 電容給電感匕的充電時間增加（或減少），從而使得電感電流進一步增大（或減小），形成 一個正反饋過程，直至儲能電容電壓下降到0,補償器重新進入充電模式。
[0082] 為了使補償器能夠在放電模式時穩(wěn)定工作，本發(fā)明提出了改進型的單周期控制方 法，這種方法不直接以主管電流的采樣信號iQal_fb作為單周期控制變量，而是在主管電流的 采樣信號iQal_fb中疊加一個采樣偏置電壓isbals后，再以（iQal_fb+isbals)作為單周期控制變量。 注意，采樣偏置電壓isbals應(yīng)使得（iQal_fb+isbals)在全負載范圍內(nèi)恒大于0。這樣，當(dāng)補償器 工作于放電模式時，若電感電流負向增大（或減?。?，則（iQal_fb+isbals)將正向減小（或增 大），使得主管Qal的占空比增大（或減?。?，輔管Qa2的占空比減小（或增大），致使儲能電 容給電感匕充電的時間減?。ɑ蛟龃螅?，從而使電感電流減?。ɑ蛟黾樱＝?jīng)過若干個開 關(guān)周期后，電感電流將重新恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。
[0083] 附圖4-1，4_2給出了補償器采用本發(fā)明改進型單周期控制方法時的主要工作波 形，圖中實線是在穩(wěn)態(tài)工作條件下的工作波形，虛線是在電感電流中加入擾動后工作波形。 由圖4可知，采用本發(fā)明所提出的改進型單周期控制方法，補償器在充電模式和放電模式 下均可以穩(wěn)定工作。由此可見，所提出的改進型單周期控制方法具有創(chuàng)造性和實用價值。
[0084] 根據(jù)附圖3和附圖4,iQal_fb和（iQal_fb+isbals)在一個開關(guān)周期內(nèi)的積分值應(yīng)分別滿 足
[0087] 其中，i"f為補償器所需吸收或提供的二次諧波電流iI和電壓調(diào)節(jié)器的輸出Vev 之和。由于穩(wěn)態(tài)工作時0,因而有
[0088]iref=iSHC+Ve^iiSHC(3)
[0089] 由式（1)~（3)可得
[0092] 由式（4)可知，采用改進型的單周期控制方法，補償器主管電流在一個開關(guān)周期 內(nèi)的平均值等于所需吸收或提供的二次諧波電流，因而補償器具有較好的二次諧波電流補 償效果。
[0093] 由式（5)可知，相比于基本單周期控制方法，改進型單周期控制方法的單周期控 制變量基準(zhǔn)中需要疊加一個與補償器占空比和采樣偏置電壓相關(guān)的基準(zhǔn)偏置電壓irtals。
[0094] 對于附圖1所示的同步整流管Buck變換器，占空比火為
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