[發明專利]一種交錯串聯DC/DC變換器均壓控制電路及控制方法

無效

• 申請號: 201110156717.1
• 申請日: 2011-06-13
• 公開（公告）號: CN102214999A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 李永富
• 申請（專利權）人: 珠海泰坦新能源系統有限公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28;H02M3/335
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 王賢義

技術領域

本發明涉及一種交錯串聯DC/DC變換器均壓控制電路及控制方法。

背景技術

目前，高壓輸入高壓小電流輸出型的DC/DC變換器被廣泛應用到電動汽車充電站、數據中心等多個領域。為了實現大電壓的輸出，一般采取交錯串聯的方式來實現，由于每個模塊均分總的輸出功率，從而使得單個模塊設計和系統設計更為簡單，整個系統的可靠性得到提高；然而，模塊交錯串聯運行時，由于參數的差異性，使其輸出的電壓不可能完全一樣，導致有些模塊負荷過重，有些模塊負荷過輕，使得整個系統的穩定性降低，因而使交錯串聯模塊的輸出電壓實現均壓是提高交錯串聯DC/DC變換器穩定性的一個必須解決的問題。發明內容

本發明所要解決的問題是克服上述現有技術的缺陷，提供一種穩定性能高的交錯串聯DC/DC變換器均壓控制電路及控制方法。

本發明的技術方案是：?一種交錯串聯DC/DC變換器均壓控制電路，包括輸入直流電壓、DC/DC模塊、濾波電路、負載以及控制電路，所述DC/DC模塊包括第一模塊和第二模塊，所述第一模塊的輸入端與第二模塊的輸入端并聯連接所述輸入直流電壓，所述第一模塊的輸出端與第二模塊的輸出端串聯后連接所述濾波電路和負載，所述第一模塊和第二模塊都包括有開關電路，所述控制電路對第一模塊和第二模塊內開關電路的控制信號錯開一定角度，所述控制電路包括比較電路、信號處理電路、驅動電路，所述第一模塊和第二模塊兩者的輸出電壓信號輸入所述比較電路后得到的壓差信號經所述信號處理電路處理后輸入所述驅動電路，所述驅動電路輸出的驅動信號連接至所述開關電路。

進一步，所述第一模塊和第二模塊為兩個結構相同的三電平DC/DC模塊。

作為一種具體實施例，所述三電平DC/DC模塊為三電平半橋隔離型拓撲結構；所述第一模塊內開關電路中的開關管S1、S4為外管，開關管S2、S3為內管，所述驅動電路的驅動信號連接所述外管的控制極。

作為另一種具體實施例，所述三電平DC/DC模塊為三電平全橋隔離型拓撲結構；所述第一模塊內開關電路中的開關管S11、S14、S15、S18為外管，開關管S12、S13、S16、S17為內管，所述驅動電路的驅動信號連接所述外管的控制極。

進一步，所述信號處理電路由DSP或者單片機控制芯片實現。

本發明涉及的控制方法是基于上述的均壓控制電路，其控制步驟包括：采樣第一模塊的輸出電壓U₁和第二模塊的輸出電壓U₂輸入比較電路進行比較，將其壓差△U進行處理后，經驅動電路放大以控制開關電路中的外管導通和關斷的時間，以調節各個模塊的輸出電壓。

具體的，當U₂＞U₁時，驅動電路對第二模塊內開關電路的外管進行控制，以減小外管的導通時間，從而降低第二模塊的輸出電壓U₂；當U₂＜U₁時，驅動電路對第一模塊內開關電路的外管進行控制，以減小外管的導通時間，從而降低第一模塊的輸出電壓U₁。

本發明的有益效果是：本發明通過控制三電平電路外管的導通和關斷的時間來實現對輸出電壓的控制，從而達到均壓的目的，設計思路簡單，且僅僅需要對三電平電路的外管進行控制就能夠達到均壓的效果，在硬件架構上不需要增加較多的外圍電路，是一種穩定性好和可靠性高的均壓控制電路及控制方法。

附圖說明

圖1為本發明所采用的輸入交錯并聯輸出串聯三電平DC/DC變換器方框示意圖；

圖2為采用圖1的輸入交錯并聯輸出串聯三電平DC/DC變換器均壓控制方法的示意圖；

圖3為采用圖2的方法應用于三電平半橋為拓撲模塊的輸入交錯并聯輸出串聯組合的交錯串聯三電平DC/DC變換器的示意圖；

圖4為針對圖3的控制電路示意圖；

圖5為采用圖2的方法應用于三電平全橋為拓撲模塊的輸入交錯并聯輸出串聯組合的交錯串聯三電平DC/DC變換器的示意圖；

圖6是針對圖5的控制電路的示意圖。