[發(fā)明專利]一種多模塊組合變換器及其軟啟動控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910035488.0
• 申請日: 2009-10-09
• 公開（公告）號: CN101674018A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發(fā)明（設計）人: 袁海宵;曹劍坤;王慧貞;龔春英
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 許 方

1.一種多模塊組合變換器，包括n個模塊，n為大于1的自然數，每個模塊均包括半橋 直流變壓器(I)，所述半橋直流變壓器(I)包括電源電路、變換電路、主變壓器和輸出整流 濾波電路，其中：變換電路包含兩個功率開關管；主變壓器包括原邊繞組及第一和第二副邊 繞組；輸出整流濾波電路包括兩個二極管、濾波電容和負載，一個二極管的陽極連接主變壓 器第一副邊繞組的同名端，另一個二極管的陽極連接主變壓器第二副邊繞組的異名端，兩個 二極管的陰極相連并連接濾波電容的一端和負載的一端，主變壓器的第一副邊繞組的異名端 與第二副邊繞組的同名端相連并連接濾波電容的另一端和負載的另一端，

其特征在于：每個模塊還包括電流峰值抑制及輸入均壓控制電路(II)和開關管驅動電 路(III)，其中：電流峰值抑制及輸入均壓控制電路(II)包括遲滯比較器、反相器、單門 限比較器、邏輯或門(OR)、控制開關管(Q3)、電阻(R9)和電壓控制電壓源(VCVS)及電 流控制電壓源(CCVS)，電壓控制電壓源(VCVS)連接在半橋直流變壓器(I)的電源電路的 正負輸入端之間，電流控制電壓源(CCVS)的電流輸入端連接半橋直流變壓器(I)的輸出整 流濾波電路的兩個二極管的陰極，電流控制電壓源(CCVS)的電流輸出端連接濾波電容及負 載的一端；第一參考基準電壓(Vref1)接入遲滯比較器的同相輸入端，遲滯比較器的反相輸 入端連接上述電流控制電壓源(CCVS)以接入采樣電壓(Vt1)，遲滯比較器的輸出端連接反 相器的反相輸入端，第二參考基準電壓(Vref2)接入單門限比較器的反相輸入端，單門限比 較器的反相輸入端還連接上述電壓控制電壓源(VCVS)以接入輸入電壓采樣值(Vt2)，單門 限比較器的同相輸入端接地，單門限比較器的輸出端和反相器的輸出端均連接邏輯或門(OR) 的輸入端，邏輯或門(OR)的輸出端連接控制開關管(Q3)的基極，控制開關管(Q3)的發(fā) 射極連接反相器的同相輸入端并接地，控制開關管(Q3)的集電極連接電阻(R9)的一端； 開關管驅動電路(III)包括驅動芯片(IC1)和軟啟動電容(C6)，驅動芯片(IC1)的軟啟 動端分別連接軟啟動電容(C6)的一端和電阻(R9)的另一端，軟啟動電容(C6)的另一端 連接驅動芯片(IC1)的地端并接地，驅動芯片(IC1)的驅動信號輸出端SA和SB端分別與 半橋直流變壓器(I)的變換電路中的兩個功率開關管的柵極連接；

其中：采樣電壓(Vt1)為濾波前的輸出電流電壓采樣值。

2.一種基于權利要求1所述的多模塊組合變換器的軟啟動控制方法，其特征在于：在任 意模塊的半橋直流變壓器(I)中，通過電壓控制電壓源(VCVS)得到輸入電壓采樣值(Vt2)， 將濾波前的輸出電流通過電流控制電壓源(CCVS)得到采樣電壓(Vt1)；采樣電壓(Vt1)與 由第一參考基準電壓(Vref1)確定的遲滯比較器的閥值比較：當采樣電壓(Vt1)高于上閥 值(UT+)時，遲滯比較器輸出負的低電平的第一基準電壓(Vjz1)，然后通過反相器得到正 的高電平的第三基準電壓(Vjz3)并輸出至邏輯或門(OR)，當采樣電壓(Vt1)低于下閥值 (UT-)時，遲滯比較器輸出正的高電平的第二基準電壓(Vjz2)，然后通過反相器得到負的 低電平的第四基準電壓(Vjz4)并輸出至邏輯或門(OR)；輸入電壓采樣值(Vt2)與由第二 參考基準電壓(Vref2)確定的門限電平(UT)比較：當輸入電壓采樣值(Vt2)低于門限電 平(UT)時，單門限比較器輸出高電平的第五基準電壓(Vjz5)至邏輯或門(OR)，當輸入電 壓采樣值(Vt2)高于門限電平(UT)時，單門限比較器輸出低電平的第六基準電壓(Vjz6) 至邏輯或門(OR)；只有當邏輯或門(OR)輸入為第四基準電壓(Vjz4)和第六基準電壓(Vjz6) 時，邏輯或門(OR)才輸出低電平的第八基準電壓(Vjz8)，否則輸出高電平的第七基準電壓 (Vjz7)：

當第七基準電壓(Vjz7)加于控制開關管(Q3)的基極使之導通時，控制開關管(Q3) 的集電極電壓下降至控制開關管(Q3)的導通壓降，得到第九基準電壓(Vjz9)，即驅動芯片 (IC1)上的軟啟動電容電壓(Vc)下降至第九基準電壓(Vjz9)，驅動芯片(IC1)停止輸出 驅動信號，模塊關閉；當第八基準電壓(Vjz8)加于控制開關管(Q3)的基極使之關斷時， 控制開關管(Q3)的集電極得到瞬態(tài)的第十基準電壓(Vjz10)，即驅動芯片(IC1)上的軟啟 動電容電壓(Vc)又開始上升，當軟啟動電容電壓(Vc)上升到第十基準電壓(Vjz10)時， 驅動芯片(IC1)再次啟動，重新輸出驅動信號，模塊再次工作；

其中：模塊由半橋直流變壓器(I)、電流峰值抑制及輸入均壓控制電路(II)和開關管 驅動電路(III)組成。