一种逆变电源的输入峰值电流检测和限制方法

摘要

本发明涉及焊机逆变电源控制技术领域，公开了一种逆变电源的输入峰值电流检测和限制方法，包括：等周期地检测输入电流I1；换算输入功率器件峰值电流I2，换算公式为：I2=I1*T/t；设定输入峰值电流上限值为IP，若I2大于IP，则计算Errp=KL*（I2-IP）；若I2不大于IP，则Errp=0；Errp作为的补偿量；公式如下：Err2=Err1，Err1为当前误差，Err2为上一次误差；Err1=Iset-（IFB当前/n）；Delta=Ki*Err1+Kp*（Err1-Err2）+Errp，Delta为增量；Delta=Delta/K，K为调节限制系数；逆变电源输出电流Err_Out=Err_Out+Delta；使用增量式PI或PID算法计算，当峰值电流超过限定值时，控制环路会负反馈补偿，限制下个周期的输入峰值电流，提高逆变电源的可靠性。

权利要求

1.一种逆变电源的输入峰值电流检测和限制方法，其特征在于，包括如下步骤：等周期地检测逆变电源的输入电流I1；

换算输入功率器件导通时间内的峰值电流I2，换算公式为：I2=I1*T/t，其中，T为周期，t为导通时间即脉宽调节量；

设定输入峰值电流上限值为IP，若I2大于IP，则计算Errp=KL*（I2-IP）；若I2不大于IP，则Errp=0，其中KL为补偿系数；Errp作为输入峰值电流限制的补偿量；

公式如下：Err2=Err1，Err1为当前误差，Err2为上一次误差；

Err1=Iset-（IFB当前/n），IFB当前为当前计算出的原边输入电流滤波值；

Delta=Ki*Err1+Kp*（Err1-Err2）+Errp，Delta为增量，Ki为积分常数，Kp为比例常数；

Delta=Delta/K，K为调节限制系数；

逆变电源输出调节量Err_Out=Err_Out+Delta。

2.根据权利要求1所述的逆变电源的输入峰值电流检测和限制方法，其特征在于，若Err_Out大于最大输出量则Err_Out=Err_Max，最大输出量为Err_Max；

若Err_Out小于最小输出量则Err_Out=Err_Min，最小输出量为Err_Min。

3.根据权利要求2所述的逆变电源的输入峰值电流检测和限制方法，其特征在于，输入电流I1由n个周期内输入电流的平均值，n为整数。

4.根据权利要求1所述的逆变电源的输入峰值电流检测和限制方法，其特征在于，输入电流I1由n个周期的时间和内输入电流的平均值，n为非整数。

5.根据权利要求1所述的逆变电源的输入峰值电流检测和限制方法，其特征在于，每次计算只有一个Errp。

说明书

一种逆变电源的输入峰值电流检测和限制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及焊机逆变电源控制技术领域，更具体地说，它涉及一种逆变电源的输入峰值电流检测和限制方法。

背景技术

[0002] 现有的电焊机大多具有逆变电源，在电焊机的工作原理中，大部分现有的逆变电源只对原边电流的平均值做限制，以达到限制输入功率的目的。

[0003] 现有电焊机的工作过程中，逆变电源内的开关型功率器件会不断导通与关断，但是这些开关型功率器件在导通时会大幅度地改变逆变电源中的电运行状态，会形成瞬态电流即尖峰电流。

[0004] 目前大部分的逆变电源没有检测输入端功率器件即开关型功率器件导通后的瞬态电流，也没有限制瞬态电流并降低瞬态电流对逆变电源可靠性带来的影响。

发明内容

[0005] 针对现有的技术问题，本发明提供一种逆变电源的输入峰值电流检测和限制方法，其具有能限定峰值电流并进行负反馈补偿，提高逆变电源可靠性的优点。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种逆变电源的输入峰值电流检测和限制方法，包括如下步骤：
等周期地检测逆变电源的输入电流I1；
换算输入功率器件导通时间内的峰值电流I2，换算公式为：I2=I1*T/t，其中，T为周期，t为导通时间即脉宽调节量；
设定输入峰值电流上限值为IP，若I2大于IP，则计算Errp=KL*（I2-IP）；若I2不大于IP，则Errp=0，其中KL为补偿系数；Errp作为输入峰值电流限制的补偿量；
公式如下：Err2=Err1，Err1为当前误差，Err2为上一次误差；
Err1=Iset-（IFB当前/n），IFB当前为当前计算出的原边输入电流滤波值；
Delta=Ki*Err1+Kp*（Err1-Err2）+Errp，Delta为增量，Ki为积分常数，Kp为比例常数；
Delta=Delta/K，K为调节限制系数；
逆变电源输出电流Err_Out=Err_Out+Delta。

[0007] 通过上述技术方案，设定好采集数据的周期时间，等周期地监测逆变电源的输入电流，使用换算成输入功率器件导通时间段内的峰值电流，并且根据预设的上限值，使用增量式PI或PID算法计算，当峰值电流超过限定值时，控制环路会进行负反馈补偿，限制下个周期内的输入峰值电流，从而提高逆变电源的可靠性。

[0008] 进一步的，若Err_Out大于最大输出量则Err_Out=Err_Max，最大输出量为Err_Max；若Err_Out小于最小输出量则Err_Out=Err_Min，最小输出量为Err_Min。

[0009] 通过上述技术方案，限制Err_Out的最大值与最小值，避免让Err_Out无限变大或者无限变小，防止实际的设备超负荷运转或者长时间不输出。

[0010] 进一步的，输入电流I1由n个周期内输入电流的平均值，n为整数。

[0011] 通过上述技术方案，使用整数周期能让计算出的下个周期的输出电流更准确。

[0012] 进一步的，输入电流I1由n个周期的时间和内输入电流的平均值，n为非整数。

[0013] 通过上述技术方案，让非整数的周期参与计算，则能让计算出的下个周期的输出电流更能向焊机的当前工作电流状态更吻合。

[0014] 进一步的，每次计算只有一个Errp。

[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：设定好采集数据的周期时间，等周期地监测逆变电源的输入电流，使用换算成输入功率器件导通时间段内的峰值电流，并且根据预设的上限值，使用增量式PID算法计算，当峰值电流超过限定值时，控制环路会进行负反馈补偿，限制下个周期内的输入峰值电流，从而提高逆变电源的可靠性。

附图说明

[0016] 图1为本发明实施例的方法流程图。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。实施例

[0018] 一种逆变电源的输入峰值电流检测和限制方法，如图1所示，包括如下步骤：等周期地检测逆变电源的输入电流I1。周期为焊接设备逆变频率，例如50Khz逆变频率，采样周期为20ms。

[0019] 换算输入功率器件导通时间内的峰值电流I2，换算公式为：I2=I1*T/t，其中，T为周期，t为周期内的导通时间即脉宽调节量；输入电流I1为周期内输入电流的平均值。

[0020] 设定输入峰值电流上限值为IP，若I2大于IP，则计算Errp=KL*（I2-IP）；若I2不大于IP，则Errp=0，其中KL为补偿系数；Errp作为输入峰值电流限制的补偿量；不同时间段内的Errp内的KL可以不相同，而不同KL具有不同补偿效果，能提高公式的抗干扰能力。

[0021] 公式如下：Err2=Err1，Err1为当前误差，Err2为上一次误差；Err1=Iset-（IFB当前/n），IFB当前为当前计算出的原边输入电流滤波值；
Delta=Ki*Err1+Kp*（Err1-Err2）+Errp，Delta为增量，Ki为积分常数，Kp为比例常数；
Delta=Delta/K，K为调节限制系数。

[0022] 逆变电源输出调节量Err_Out=Err_Out+Delta。

[0023] 若Err_Out大于最大输出量则Err_Out=Err_Max，最大输出量为Err_Max；若Err_Out小于最小输出量则Err_Out=Err_Min，最小输出量为Err_Min。Err_Min＜IP≤Err_Max。限制Err_Out的最大值与最小值，避免让Err_Out无限变大或者无限变小。

[0024] 设定好采集数据的周期时间，等周期地监测逆变电源的输入电流，使用换算成输入功率器件导通时间段内的峰值电流，并且根据预设的上限值，使用增量式PI或者PID算法计算，当峰值电流超过限定值时，控制环路会进行负反馈补偿，限制下个周期内的输入峰值电流，从而提高逆变电源的可靠性。

[0025] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。