[發明專利]輪替主從分路的交錯并聯反激變換器

有效

• 申請號: 201010217523.3
• 申請日: 2010-07-01
• 公開（公告）號: CN101895200A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 羅宇浩
• 申請（專利權）人: 浙江昱能光伏科技集成有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 施浩

技術領域

本發明涉及能量轉換設備，尤其涉及反激變換器的能量轉換設備。

背景技術

反激變換拓撲是一種常用的DC-DC轉換技術，適用于要求電絕緣、升壓及高效率的情況。反激拓撲包括一個變壓器、一個開關器件、和一個二極管。通常，開關器件與變壓器的主線圈串聯，變壓器的次線圈通過串聯的二極管接到負載。通過開關主線圈的電流，直流電壓被升高。

為了加倍輸出功率，兩個反激變換器可以通過并聯方式交錯工作。每個反激變換器形成一個分路，獨立而交錯的工作。兩個分路必須匹配，以保證二者平衡工作，從而能夠有效地進行能量轉換。但是當兩個分路都工作時，所有的器件會多損耗能量，從而降低效率。一個減少損耗的方法是使用主從分路：主路一直工作，而從路在功率低時停止工作。

然而，當主路和從路固定時，主路和從路間的不同工作狀態又會造成二者的失配和相關的問題，如溫度差別、不同的器件老化等等。另外，由于主路工作時間更多，主路就成為了限制變換器可靠性和壽命的因素。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，提供了一種輪替主從分路的交錯并聯反激變換器，能夠提高變換器的可靠性和使用壽命。

本發明的技術方案為：本發明揭示了一種輪替主從分路的交錯并聯反激變換器，包括：

多個平行連接的反激電路；

輸出電流檢測器，檢測該交錯并聯反激變換器輸出端的電流；

輸出電壓檢測器，檢測該交錯并聯反激變換器輸出端的電壓；

控制器，一方面耦接該輸出電流檢測器和該輸出電壓檢測器，另一方面分別耦接該每一反激電路的開關，根據檢測到的電流和電壓控制該每一反激電路的運作：將其中的部分反激電路設為主分路，其余的反激電路設為從分路，其中該主分路在該控制器的控制下持續運行，該從分路只在該交錯并聯反激變換器的輸出端的功率比閾值高時運行，該控制器控制主分路和從分路進行周期性的輪替。

根據本發明的輪替主從分路的交錯并聯反激變換器的一實施例，該每一反激電路進一步包括：

變壓器；

開關器件，與該變壓器的主線圈串聯；

二極管，與該變壓器的次線圈串聯。

根據本發明的輪替主從分路的交錯并聯反激變換器的一實施例，該開關器件是場效應晶體管。

根據本發明的輪替主從分路的交錯并聯反激變換器的一實施例，該控制器進一步包括：

檢測電路，其輸入端耦接該輸出電流檢測器和該輸出電壓檢測器，將模擬信號形式的輸出電流和輸出電壓轉換為數字信號；

處理電路，耦接該檢測電路，基于該數字信號形式的輸出電流和輸出電壓，利用功率過零獲得每一反激電路的控制信號并發送；

控制電路，耦接該處理電路，根據接收到的該控制信號向所連接的該每一反激電路中開關器件發出開啟或關閉的運作信號。

根據本發明的輪替主從分路的交錯并聯反激變換器的一實施例，該控制器是通過功率過零來控制主分路和從分路進行周期性的輪替。

根據本發明的輪替主從分路的交錯并聯反激變換器的一實施例，該交錯并聯反激變換器是直流到直流轉換器。

根據本發明的輪替主從分路的交錯并聯反激變換器的一實施例，該直流到直流轉換器還包括：

輸入電容，連接在該轉換器的輸入端，用于存儲能量。

本發明對比現有技術有如下的有益效果：本發明通過在反激變換器中設置有主從之分的反激電路，通過輸出端的電流和電壓控制每一個反激電路的運作：主分路持續運行，分路只在功率比閾值高時運行，而主分路和從分路進行周期性的輪替，尤其是通過功率過零來進行主從分路的周期性輪替。

附圖說明

圖1是本發明的輪替主從分路的交錯并聯反激變換器的一個實施例的結構示意圖。

圖2是圖1實施例中控制器的原理圖。

圖3是使用現有的交錯反激式直流到直流變換器的信號時序圖。

圖4是不采用輪替手段的主從分路的交錯并聯反激變換器的信號時序圖。

圖5是本發明的采用輪替手段的主從分路的交錯并聯反激變換器的信號時序圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。

圖1示出了本發明的輪替主從分路的交錯并聯反激變換器的實施例的結構。請參見圖1，為了描述方便，本實施例以兩個反激電路交錯并聯為例來說明，其中一支作為主分路，另一支作為從分路，本實施例也是直流到直流轉換器100。直流到直流轉換器100將直流電源101的直流電壓轉換到直流電壓輸出102。直流電源101可以是光伏或一些其他來源的直流電源。直流電壓輸出102可以連接到使用直流電源的設備，包括直流到交流的轉換器。