一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器及方法與流程
2023-05-30 09:40:31 1
本發明涉及鎖相環數字電路領域，尤其涉及一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器及方法。
背景技術：
目前，含多相串聯諧振逆變器電源系統在高頻交流分布式供電系統、旋轉磁場發生裝置和分區感應加熱等領域廣泛應用，在這些應用場合都對各相串聯諧振逆變器輸出的中高頻交流正弦電流或電壓的相位或相位差的控制提出了較高的要求。當前對於這類交流電壓或電流信號的相位控制並沒有太多的相關研究。
傳統的方法主要包括基於分立器件的模擬方法和基於數字晶片的數字方法兩種，前者一般採用由模擬乘法器和低通濾波器組成的電路檢測被控信號與參考信號之間的相位差，以該電路輸出的信號作為相位調製信號與載波信號進行比較，從而得到逆變電路的驅動信號；後者一般採用數字晶片編程實現對被控信號和相位參考信號之間相位差的檢測，逆變電路的驅動信號的相位由相位控制器的傳遞函數決定。
基於分立器件的模擬方法在被控信號的頻率較高時很難保證相位控制的精確度；基於數字晶片的數字方法的相位控制器參數對於諧振負載參數非常敏感，在負載參數在較大的範圍變化的應用場合，很難構建在全範圍適用的相位控制器傳遞函數。因此，如何實現對中高頻且負載參數在較大範圍內變化應用場合的諧振電流相位控制是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
技術實現要素：
本發明實施例提供了一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器及方法，適用於採樣鎖相技術對串聯諧振逆變器輸出電壓或電流進行相位控制的應用場合。
本發明實施例提供了一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器，包括全數字鎖相環、相位參考信號發生器、幅值檢測模塊、相位反饋信號切換模塊和驅動脈衝產生模塊；
所述相位參考信號發生器的輸出端連接所述全數字鎖相環；
所述全數字鎖相環與所述相位反饋信號切換模塊連接，形成電路迴路；
所述相位反饋信號切換模塊的輸入端連接所述幅值檢測模塊；
所述驅動脈衝產生模塊連接所述全數字鎖相環的輸出端。
優選地，還包括通信模塊，
所述通信模塊分別連接所述相位參考信號發生器和所述全數字鎖相環。
優選地，
所述全數字鎖相環包括數字鑑相器、隨機遊走濾波器(random walk filter)、模值K控制模塊、PI控制器、變N值分頻器和時鐘分頻器；
所述時鐘分頻器連接所述數字鑑相器、隨機遊走濾波器、PI控制器、模值K控制模塊和變N值分頻器；
所述數字鑑相器連接隨機遊走濾波器和模值K控制模塊；
所述隨機遊走濾波器分別連接模值K控制模塊的輸出端和PI控制器；
所述PI控制器分別連接變N值分頻器的輸出端和輸入端。
優選地，
所述數字鑑相器為邊沿型觸髮型JK觸發器。
優選地，
所述隨機遊走濾波器採用環路濾波的方式進行濾波；
所述隨機遊走濾波器為數字濾波器，為有2K個階段的向上-向下計數器，其中K為所述模值K控制器的輸出值。
優選地，
所述模值K控制器根據所述數字鑑相器輸出相位誤差信號的大小改變所述模值K的取值。
優選地，
所述相位反饋信號切換模塊由比較器、D觸發器和第一或非門、第二或非門、第三或非門和或門組成；
所述比較器輸入端分別連接所述幅值檢測模塊和預設的常數，輸出端連接所述D觸發器的輸入端；
所述第一或非門的兩個輸入端分別連接所述驅動脈衝參考信號和所述D觸發器的Q端；
所述第二或非門的兩個輸入端分別連接所述電流相位信號和所述D觸發器的Q非端；
所述第三或非門的兩個輸入端分別連接所述第一或非門的輸出端和所述第二或非門的輸出端，所述第三或非門的輸出端輸出所述相位反饋信號；
所述或門的兩個輸入端分別連接所述驅動脈衝參考信號和所述電流相位信號，所述或門的輸出端連接所述D觸發器的時鐘控制端(C1端)；
所述D觸發器的低電平復位端(CLR端)連接電源VCC。
本發明實施例提供了一種諧振電流相位控制方法，基於上述的諧振電流相位控制器，
S1：全數字鎖相環根據相位參考信號發生器輸出的相位參考信號和相位反饋信號切換模塊輸出的相位反饋信號之間的相位差快速調整所述全數字鎖相環輸出的驅動脈衝參考信號的頻率和相位，進而改變所述相位反饋信號的頻率和相位；
S2：所述全數字鎖相環判斷所述相位反饋信號與所述相位參考信號頻率相等、相位差為零或常數，並進入鎖定狀態，使得驅動脈衝產生模塊輸出與所述相位參考信號頻率相等、相位差為零或常數的輸出脈衝。
優選地，
所述全數字鎖相環根據相位參考信號發生器輸出的相位參考信號和相位反饋信號切換模塊輸出的相位反饋信號之間的相位差快速調整所述全數字鎖相環輸出的驅動脈衝參考信號的頻率和相位具體為：
數字鑑相器為邊沿觸髮型JK觸發器，檢測到所述相位參考信號上升沿時，輸出置位(輸出邏輯1)，檢測到所述相相位反饋信號上升沿時，輸出復位(輸出邏輯0)；
隨機遊走濾波器對所述數字鑑相器輸出的相位誤差信號進行計數，輸出加脈衝或減脈衝信號；
PI控制器對所述隨機遊走濾波器輸出的加脈衝或減脈衝進行處理，得出分頻值N；
變N值分頻器根據所述PI控制器輸出的分頻值N和時鐘分頻器輸出的工作時鐘fx輸出對稱的邏輯脈衝方波信號。
優選地，步驟S1之前還包括：
通信模塊根據諧振逆變器運行工況對全數字鎖相環和相位參考信號發生器設定系統配置參數；
相位參考信號發生器根據所述系統配置參數輸出與預期諧振電流相位信號頻率相等、相移180°的相位參考信號；
幅值檢測模塊對所述諧振逆變器輸出的經高速A/D轉換電路處理後的諧振電流進行濾波、峰值檢測，得到諧振電流幅值；
相位反饋信號切換模塊判斷所述諧振電流幅值是否大於預設的模式切換常數；
若所述諧振電流幅值小於所述模式切換常數，所述相位反饋信號切換模塊輸出所述全數字鎖相環輸出的驅動脈衝參考信號作為相位反饋信號。
若所述諧振電流幅值大於所述模式切換常數，所述相位反饋信號切換模塊輸出經過零相位檢測後的諧振電流的相位信號作為相位反饋信號。
本發明實施例提供了一種諧振電流相位控制系統，包括諧振逆變器、上位機控制終端和上述的諧振電流相位控制器，
所述上位機控制終端連接所述諧振電流相位控制器；
所述諧振電流相位控制器連接所述諧振逆變器。
優選地，
所述上位機控制終端具體為諧振電流相位控制器和諧振逆變器系統人機互動控制裝置，用於對諧振電流相位控制器的參數進行配置。
從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點：
本發明基於一種新型的全數字鎖相環設計，能根據諧振電流幅值完成諧振逆變器輸出電流相位對預設相位參考信號的自動跟蹤，運行過程穩定而且可靠，相位的無靜差閉環控制都是在鎖相環的自動鎖定跟蹤的過程中完成的，無需擔心負載參數差異對電流相位控制的影響。此外，本發明還包括通信模塊，可以根據實際應用需求通過上位機控制終端靈活配置控制器系統參數，可以在不同應用場合均保證足夠好的相位控制精度，尤其適用於多相諧振逆變器電源系統中各相諧振電流相位或相位差的精確控制。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本發明實施例提供的一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器示意圖；
圖2為本發明實施例提供的一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器中全數字鎖相環的時序波形示意圖；
圖3為本發明實施例提供的一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器中相位反饋信號切換模塊的工作原理示意圖；
圖4為本發明實施例提供的另一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器示意圖；
圖5為本發明實施例提供的另一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器示意圖；
圖6為本發明實施例提供的另一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器中邊沿觸髮型JK觸發器的工作波形示意圖；
圖7為本發明實施例提供的一種諧振電流相位控制方法；
圖8為本發明實施例提供的另一種諧振電流相位控制方法；
圖9為本發明實施例提供的另一種諧振電流相位控制方法；
圖10為本發明實施例提供的另一種諧振電流相位控制方法；
圖11為本發明實施例提供的一種諧振電流相位控制系統。
其中，附圖標記含義如下所述：
1、全數字鎖相環；101、數字鑑相器；102、隨機遊走濾波器；103、模值K控制模塊；104、PI控制器；105、變N值分頻器；2、通信模塊；3、相位參考信號發生器；4、幅值檢測模塊；5、相位反饋信號切換模塊；6、驅動脈衝產生模塊；801、上位機控制終端；802、諧振電流控制器；803、諧振逆變器。
具體實施方式
本發明實施例提供了一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器及方法，適用於採樣鎖相技術對串聯諧振逆變器輸出電壓或電流進行相位控制的應用場合。
為使得本發明的發明目的、特徵、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而非全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
本發明實施例提供了一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器，如圖1所示，包括全數字鎖相環1、相位參考信號發生器3、幅值檢測模塊4、相位反饋信號切換模塊5和驅動脈衝產生模塊6；
相位參考信號發生器3的輸出端連接全數字鎖相環1；
全數字鎖相環1與相位反饋信號切換模塊5連接，形成電路迴路；
相位反饋信號切換模塊5的輸入端連接幅值檢測模塊4；
驅動脈衝產生模塊6連接全數字鎖相環1的輸出端。
請參閱圖2，全數字鎖相環1檢測相位參考信號發生器3輸出的相位參考信號和相位反饋信號切換模塊5輸出的相位反饋信號之間的相位差，快速調整全數字鎖相環1輸出的驅動脈衝參考信號的頻率和相位，進而改變驅動脈衝產生模塊6輸出脈衝的頻率和相位，在實際諧振逆變器中，在頻率不變情況下逆變電路的驅動脈衝與諧振電流相位差為常數，因此，輸出脈衝的頻率和相位的改變會引起諧振電流相位變化，經過動態跟蹤過程調整後，全數字鎖相環1進入鎖定狀態，相位反饋信號切換模塊5輸出的相位反饋信號被鎖定到相位參考信號發生器3輸出的相位參考信號相位上，兩者頻率相等、相位差為零或常數。
請參閱圖3，相位反饋信號切換模塊5由比較器、D觸發器和第一或非門、第二或非門、第三或非門、或門組成；
比較器輸入端分別連接幅值檢測模塊和預設的常數，輸出端連接D觸發器的輸入端；
第一或非門的兩個輸入端分別連接驅動脈衝參考信號和D觸發器的Q端；
第二或非門的兩個輸入端分別連接電流相位信號和D觸發器的Q非端；
第三或非門的兩個輸入端分別連接第一或非門的輸出端和第二或非門的輸出端，第三或非門的輸出端輸出相位反饋信號；
或門的兩個輸入端分別連接驅動脈衝參考信號和電流相位信號，或門的輸出端連接D觸發器的時鐘控制端(C1端)；
D觸發器的低電平復位端(CLR端)連接電源VCC。
相位反饋信號切換模塊5輸出相位反饋信號的信號源有兩個：全數字鎖相環1輸出的驅動脈衝參考信號和外部檢測到的諧振電流的相位信號。相位反饋信號切換模塊5在幅值檢測模塊4的控制下自動為全數字鎖相環1選擇相位反饋信號的信號源，以避免諧振逆變器在啟動階段諧振電流信號小引起的鎖相失敗，相位反饋信號切換模塊5邏輯功能的表達式為其中，A和B分別代表全數字鎖相環1輸出的驅動脈衝參考信號和諧振電流相位信號。
實施例2
本發明實施例一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器，如圖4所示，包括通信模塊2、全數字鎖相環1、相位參考信號發生器3、幅值檢測模塊4、相位反饋信號切換模塊5和驅動脈衝產生模塊6；
通信模塊2分別連接相位參考信號發生器3和全數字鎖相環1；
相位參考信號發生器3的輸出端連接全數字鎖相環1；
全數字鎖相環1與相位反饋信號切換模塊5連接，形成電路迴路；
相位反饋信號切換模塊5的輸入端連接幅值檢測模塊4；
驅動脈衝產生模塊6連接全數字鎖相環1的輸出端。
上述基於全數字鎖相環1的諧振電流相位控制器與上位機控制終端801的通訊接口是通信模塊2，具體是RS-232串口通信模塊。RS-232串口通信模塊2接收上位機控制終端801發送的控制指令，並完成對全數字鎖相環1和相位參考信號發生器3的參數配置或修改。上位機控制終端801通過RS-232串口通信模塊2可靈活配置控制器系統參數，可以在不同應用場合均保證足夠好的相位控制精度。
實施例3
本發明實施例一種基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器，如圖5所示，包括通信模塊2、全數字鎖相環1、相位參考信號發生器3、幅值檢測模塊4、相位反饋信號切換模塊5和驅動脈衝產生模塊6；
通信模塊2分別連接相位參考信號發生器3和全數字鎖相環1；
相位參考信號發生器3的輸出端連接全數字鎖相環1；
全數字鎖相環1與相位反饋信號切換模塊5連接，形成電路迴路；
相位反饋信號切換模塊5的輸入端連接幅值檢測模塊4；
驅動脈衝產生模塊6連接全數字鎖相環1的輸出端。
其中，全數字鎖相環1包括數字鑑相器101、隨機遊走濾波器102、模值K控制模塊103、PI控制器104、變N值分頻器105和時鐘分頻器；
時鐘分頻器連接數字鑑相器101、隨機遊走濾波器102、PI控制器104、模值K控制模塊103和變N值分頻器105；
數字鑑相器101連接隨機遊走濾波器102和模值K控制模塊103；
隨機遊走濾波器102分別連接模值K控制模塊103的輸出端和PI控制器104；
PI控制器104分別連接變N值分頻器105的輸出端和輸入端。
請參閱圖6，數字鑑相器101為邊沿型觸髮型JK觸發器，檢測到相位參考信號發生器3輸出的相位參考信號上升沿時，數字鑑相器101輸出置位(輸出邏輯1)，檢測到相位反饋信號切換模塊5輸出的相位反饋信號上升沿時，數字鑑相器101輸出復位(輸出邏輯0)，數字鑑相器101輸出的邏輯脈衝信號的佔空比反映了相位參考信號和相位反饋信號之間的相位差。
隨機遊走濾波器102為鎖相環環路數字濾波器，隨機遊走濾波器102是有2K個階段的向上-向下計數器。假設計數器的初值為K，當輸入的相位誤差信號為邏輯1時，計數器在參考時鐘的控制下向上進行加法計數，計數器計數到2K時，隨機遊走濾波器102會輸出一個加脈衝信號，同時計數器的計數值復位為K；當輸入的相位誤差信號為邏輯0時，計數器在參考時鐘的控制下向上進行減法計數，計數器計數到0時，隨機遊走濾波器102會輸出一個減脈衝信號，同時計數器的計數值復位為K。由此可知，當相位誤差信號的佔空比等於50％時，加脈衝和減脈衝的個數相等；當相位誤差信號的佔空比大於50％時，加脈衝的個數大於減脈衝的個數；相位誤差信號的佔空比小於50％時，加脈衝的個數小於減脈衝的個數。隨機遊走濾波器102不僅將相位誤差信號進行量化，而且能夠有效地抑制輸入信號的抖動。
模值K控制器103的輸出值K控制著隨機遊走濾波器102計數器的計數最大值，模值K控制器根據數字鑑相器101輸出相位誤差信號的大小改變輸出模值K的取值，K值越大，鎖相速度越慢、鎖相穩態誤差越小，反之K值越小，鎖相速度越快、鎖相穩態誤差越大。
PI控制器104對隨機遊走濾波器102輸出的加脈衝和減脈衝進行計數綜合，得到一個控制周期內相位誤差量化值ne，PI控制器104對其進行比例積分控制，得到控制量，其中k是控制周期編號，kp和ki分別為比例係數和積分係數。Δn與鎖相環中心頻率分頻值N0求和得到下個控制周期變N值分頻器105的分頻值N。
變N值分頻器105在PI控制器104輸出分頻值N和系統時鐘分頻器106輸出工作時鐘fx的控制下輸出對稱的邏輯脈衝方波信號。在本發明的實施例中，變N值分頻器105隻有在上一個分頻計數周期結束之後才會更新分頻計數值N，以保證其輸出信號逐周期變頻。
本發明諧振電流相位控制器實施例的動靜態性能由三個參數決定：隨機遊走濾波器102的計數模值K、PI控制器104的比例係數kp和積分係數ki。通過對全數字鎖相環1進行離散域小信號建模，可得到數字鑑相器101輸出相位誤差θe對相位參考信號相位θr的誤差傳遞函數：
其中，N0是變N值分頻器105的初始分頻值，它對應鎖相環的中心頻率，不同的N0代表了鎖相環不同的中心頻率。誤差傳遞函數的參數設置具有以下特徵：
1、kp越大，相位誤差θe振蕩的幅度越小且衰減至零的速度越快，即鎖相環的鎖定速度越快、穩定性越好；
2、ki越小，鎖相環系統的阻尼係數越大，相位誤差θe越不容易振蕩，即增加了鎖相環的穩定裕度，卻減緩了系統的響應速度；
3、隨機遊走濾波器102計數模值K減小，鎖相環系統的響應速度變快，系統相位鎖定跟蹤的過程變短，反之鎖相環系統的響應速度變慢，系統相位鎖定跟蹤的過程變長；
4、N0值越大，即相位參考信號的頻率越低時，鎖相環系統相位鎖定跟蹤的過程越長。
優選地，
隨機遊走濾波器102採用環路濾波的方式進行濾波；
隨機遊走濾波器102為數字濾波器，為有2K個階段的向上-向下計數器，其中K為模值K控制器的輸出值。
優選地，
模值K控制器根據數字鑑相器101輸出相位誤差信號的大小改變模值K的取值。
實施例4
本發明實施例提供了一種諧振電流相位控制方法，如圖7所示，基於上述的諧振電流相位控制器，包括：
S1：全數字鎖相環根據相位參考信號發生器輸出的相位參考信號和相位反饋信號切換模塊輸出的相位反饋信號之間的相位差快速調整全數字鎖相環1輸出的驅動脈衝參考信號的頻率和相位，進而改變相位反饋信號的頻率和相位；
S2：全數字鎖相環判斷相位反饋信號與相位參考信號頻率相等、相位差為零或常數，並進入鎖定狀態，使得驅動脈衝產生模塊輸出與相位參考信號頻率相等、相位差為零或常數的輸出脈衝。
實施例5
本發明實施例提供了一種諧振電流相位控制方法，如圖8所示，基於上述的諧振電流相位控制器，包括：
501、數字鑑相器為邊沿觸髮型JK觸發器，檢測到相位參考信號上升沿時，輸出置位(輸出邏輯1)，檢測到相相位反饋信號上升沿時，輸出復位(輸出邏輯0)；
502、隨機遊走濾波器對數字鑑相器輸出的相位誤差信號進行計數，輸出加脈衝或減脈衝信號；
503、PI控制器對隨機遊走濾波器輸出的加脈衝和減脈衝進行處理，得出分頻值N；
504、變N值分頻器根據PI控制器輸出的分頻值N和時鐘分頻器輸出的工作時鐘fx輸出對稱的邏輯脈衝方波信號；
505、全數字鎖相環根據邏輯脈衝方波信號調整全數字鎖相環輸出的驅動脈衝參考信號的頻率和相位，進而改變相位反饋信號的頻率和相位；
506、全數字鎖相環判斷相位反饋信號與相位參考信號頻率相等、相位差為零或常數，並進入鎖定狀態，使得驅動脈衝產生模塊輸出與相位參考信號頻率相等、相位差為零或常數的脈衝。
實施例6
本發明實施例提供了一種諧振電流相位控制方法，如圖9所示，基於上述的諧振電流相位控制器，包括：
601、通信模塊根據諧振逆變器運行工況對全數字鎖相環和相位參考信號發生器設定系統參數配置；
602、相位參考信號發生器根據系統參數配置輸出與預期諧振電流相位信號頻率相等、相移180°的相位參考信號；
603、幅值檢測模塊對諧振逆變器輸出的經高速A/D轉換電路處理後的諧振電流進行濾波、峰值檢測，得到諧振電流幅值；
604、相位反饋信號切換模塊判斷諧振電流幅值是否大於預設的模式切換常數；
6051、若諧振電流幅值小於模式切換常數，相位反饋信號切換模塊輸出全數字鎖相環輸出的驅動脈衝參考信號作為相位反饋信號。
6052、若諧振電流幅值大於模式切換常數，相位反饋信號切換模塊輸出經過零相位檢測後的諧振電流的相位信號作為相位反饋信號。
606、全數字鎖相環根據相位參考信號發生器輸出的相位參考信號和相位反饋信號切換模塊輸出的相位反饋信號之間的相位差快速調整全數字鎖相環輸出的驅動脈衝參考信號的頻率和相位，進而改變相位反饋信號的頻率和相位；
607、全數字鎖相環判斷相位反饋信號與相位參考信號頻率相等、相位差為零或常數，並進入鎖定狀態，使得驅動脈衝產生模塊輸出與相位參考信號頻率相等、相位差為零或常數的輸出脈衝。
實施例7
本發明實施例提供了一種諧振電流相位控制方法，如圖10所示，基於上述的諧振電流相位控制器，包括：
701、根據諧振逆變器運行工況，通過通信模塊對全數字鎖相環和相位參考信號發生器的參數進行配置；
702、依據上述系統參數配置，相位參考信號發生器輸出與預期諧振電流相位信號頻率相等、相移180°的相位參考信號；
703、諧振逆變器輸出電流通過高速A/D轉換電路輸入到諧振電流相位控制器，經幅值檢測模塊濾波、峰值檢測後，得到諧振電流幅值與相位反饋信號切換模塊預設的模式切換常數進行比較，諧振電流幅值小於模式切換常數時，諧振電流相位控制器工作於電壓相位跟蹤模式，反之諧振電流幅值小於模式切換常數時，諧振電流相位控制器工作於電流相位跟蹤模式；
704、諧振電流相位控制器工作於電壓相位跟蹤模式時，全數字鎖相環的相位反饋信號為全數字鎖相環輸出的驅動脈衝參考信號，全數字鎖相環通過檢測輸入相位參考信號和相位反饋信號的相位差，通過環路閉環跟蹤控制，全數字鎖相環快速進入鎖定狀態，此時全數字鎖相環輸出的驅動脈衝參考信號與相位參考信號頻率相等、相位相反；
705、隨著諧振逆變器啟動工作，諧振逆變器輸出電流幅值會逐漸增大，當幅值檢測模塊輸出的諧振電流幅值大於相位反饋信號切換模塊預設的模式切換常數時，經過零相位檢測後的諧振電流相位信號被自動選擇為全數字鎖相環的相位反饋信號，數字鑑相器輸出相位誤差信號發生階躍，諧振電流相位控制器經歷從電壓相位跟蹤模式切換至電流相位跟蹤模式的過渡過程，全數字鎖相環快速將快速再次進入鎖定狀態，此時諧振逆變器輸出諧振電流相位與相位參考信號頻率相等、相位相反。
上述諧振電流相位控制方法對於諧振逆變器負載參數不敏感，控制器參數設計簡單、靈活，在同步時鐘信號作用下，基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制方法可用於多相諧振逆變器電源系統中各相諧振電流相位或相位差的精確控制。
基於全數字鎖相環的諧振電流相位控制器及方法可使用Verilog HDL硬體描述語言在FPGA上編程實現。
實施例8
本發明實施例提供了一種諧振電流相位控制系統，如圖11所示，包括上位機控制終端801、如上的諧振電流相位控制器802、諧振逆變器803；
上位機控制終端801連接諧振電流相位控制器802；
諧振電流相位控制器802連接諧振逆變器803。
優選地，
上位機控制終端801具體為諧振電流相位控制器802參數配置裝置，用於對諧振電流相位控制器802的參數進行配置。
上位機控制終端801通過諧振電流相位控制器802對諧振逆變器803的諧振電流相位進行鎖定。
本發明具有以下的特點：採用含隨機遊走濾波、變模控制和自比例積分控制的新型全數字鎖相環設計了諧振電流相位控制器，能根據諧振電流幅值完成諧振逆變器輸出電流相位對預設相位參考信號的自動跟蹤，運行過程穩定而且可靠，相位的無靜差閉環控制都是在鎖相環的自動鎖定跟蹤的過程中完成的，無需擔心負載參數差異對電流相位控制的影響。另外，諧振電流相位控制器可通過RS-232串口通信模塊實現對諧振電流相位控制器內部參數的靈活配置，在提高諧振電流相位控制器性能的同時，拓寬了諧振電流相位控制器適用頻率範圍，為開展中高頻多相諧振電流相位或相位差數位化精確控制提供了一種很好的技術解決方案。
所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。
在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統，裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。
作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。
所述集成的單元如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬碟、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
以上所述，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。