[發(fā)明專利]用于升降壓控制器的輸入電流生成方案

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080018294.0
• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN102414971A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·沃勒;T·E·庫肯
• 申請（專利權(quán)）人: 林肯環(huán)球股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/42
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11269
• 代理人: 嚴(yán)慎

背景技術(shù)

本發(fā)明涉及逆變型(inverter-type)電源供應(yīng)器中的預(yù)調(diào)節(jié)器的控制，并且更具體地，涉及逆變型電源供應(yīng)器的預(yù)調(diào)節(jié)器中的升降壓(buck-boost)控制器。

在逆變型電源供應(yīng)器中，輸入電壓首先被整流并且然后經(jīng)受逆變器部分中的高頻開關(guān)操作。逆變器部分的輸出經(jīng)由變壓器和整流器被轉(zhuǎn)換為期望的電壓。逆變器部分中的高頻開關(guān)使得效率得以增加并且變壓器的體積和重量可以被顯著地減小。

一般地，從設(shè)計的角度來說，期望的是將逆變器部分輸入處的電壓保持為相對恒定的電壓。因此，為了在輸入電壓的范圍(例如，230V至575V)操作電源供應(yīng)器，可以在電源供應(yīng)器的逆變器部分之前添加預(yù)調(diào)節(jié)器部分。預(yù)調(diào)節(jié)器被這樣控制，以致逆變器部分的輸入電壓被保持為固定電壓。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的示例性實施方案中，用于升降壓電路的控制電路包括電感器電流傳感器、輸入電流合成器、電流積分電路以及PWM控制器，所述PWM控制器提供所述升降壓電路的輸出與預(yù)先確定的設(shè)定值(setpoint)之間的差的PWM信號表示。

所述輸入電流合成器接收來自所述電感器電流傳感器的信號并且發(fā)送合成電流信號至電流平均電路。電流平均電路取所述合成電流的平均并且發(fā)送表征平均合成電流的反饋信號至所述PWM控制器。在非限制性的實施方案中，所述電流平均電路包括積分電路來取所述合成電流的平均。

進一步的實施方案是從如下的說明書、附圖和權(quán)利要求書可以推知的。

附圖說明

在全面考慮附圖中以圖解方式被闡述的本發(fā)明的示例性實施方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的優(yōu)點、性質(zhì)和各種附加特征將更加明顯，在所述附圖中：

圖1圖示說明與本發(fā)明的示例性實施方案一致的電源供應(yīng)器的框圖。

圖2圖示說明圖1中所示的電源供應(yīng)器中的預(yù)調(diào)整器的升降壓電路的示例性實施方案。

圖3為圖2中所示的示例性升降壓控制器的框圖。

圖4圖示說明示例性PWM信號。

圖5為圖3中所示的主PWM控制器的電路框圖。

圖6為圖3中所示的PWM分配器(PWM?splitter)的框圖。

圖7為圖1中所示的輸入電流合成器的框圖。

圖8為針對圖7的積分電路中的開關(guān)的時序圖。

圖9圖示說明使用與本發(fā)明一致的升降壓控制器和輸入電流生成器的三級電源供應(yīng)器。

具體實施方式

通過參照附圖本發(fā)明將被更加詳細地說明，這不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。

圖1圖示說明被應(yīng)用到三級電源供應(yīng)器的本發(fā)明的示例性實施方案。然而，本發(fā)明的示例性實施方案還包括單級電源供應(yīng)器。輸入端子5接收例如從115伏特均方根值(rms)至575伏特均方根值的輸入電壓范圍。輸入功率信號由整流器10整流，在該示例性實施方案中，整流器10包括二極管橋。然后，整流輸出被發(fā)送到預(yù)調(diào)節(jié)器20。

預(yù)調(diào)節(jié)器20被配置來在逆變器30的輸入處針對各種輸入電壓提供相對恒定的預(yù)設(shè)電壓Vdc。在該非限制性示意的實施方案中，預(yù)調(diào)節(jié)器的輸出Vdc被設(shè)定在400伏特DC。電容器25可以被用來儲存能量，以致到逆變器30的功率流不會隨負(fù)載變化而被打擾(interrupted)。在所示的實施方案中，逆變器30為將其輸入處的DC信號轉(zhuǎn)換為AC信號的高頻開關(guān)電路。

逆變器30的輸出由變壓器40針對期望的應(yīng)用變換為適當(dāng)?shù)碾妷海⑶矣奢敵稣麟娐?0整流。作為實施例，圖1示出電源供應(yīng)器被用作DC焊機(welder)的應(yīng)用。

如圖2中所示，在本發(fā)明的示例性實施方案中，預(yù)調(diào)節(jié)器20被配置為升降壓電路。預(yù)調(diào)節(jié)器20包括降壓開關(guān)60、升壓開關(guān)62、二極管64和66以及電感器68。降壓開關(guān)60和升壓開關(guān)62可以為固態(tài)(solid-state)開關(guān)，例如IGBT或者MOSFET，并且這些開關(guān)由升降壓控制器100控制，以將預(yù)調(diào)節(jié)器20的輸出Vdc維持在期望的設(shè)定值。在非限制性的實施方案中，針對Vdc的該設(shè)定值可以為400伏特DC。在其他示例性實施方案中，針對Vdc的設(shè)定值可以基于可操作的或期望的參數(shù)被設(shè)定為更高或更低。