[發明專利]雙向直流對直流轉換器的軟啟動系統、方法及裝置

無效

• 申請號: 201110249185.6
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102386755A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 柴奇·摩賽歐伊;秦繼峰;喬瑟夫·巴士頓
• 申請（專利權）人: 英特希爾美國公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;姜精斌

技術領域

本發明屬于電學領域，涉及一種雙向直流對直流轉換器的軟啟動系統、方法及裝置。

背景技術

先前技術并未揭示用于雙向直流對直流轉換器拓撲中的用于被動開關的軟啟動技術，其在啟動/重設期間防止高的負瞬時電感器電流且因此避免損壞系統組件。

發明內容

本發明提供一種雙向直流對直流轉換器的軟啟動系統、方法及裝置，用于解決雙向直流對直流轉換器在軟啟動時，產生負瞬時電感器電流的問題。

在一態樣中，本文中所揭示的系統及方法提供用于任何雙向直流(DC)對直流轉換器拓撲中的用于被動開關(例如，MOSFET)的經改良軟啟動技術，該經改良軟啟動技術在啟動/重設期間防止高的負瞬時電感器電流且因此避免損壞系統組件。特別是，提供了脈寬調變器(PWM)控制器，其操作性地耦接到包括主動開關和被動開關的雙向直流對直流轉換器，其中該PWM控制器產生了在該主動開關的軟啟動期間軟啟動該被動開關的電信號。

附圖說明

圖1說明提供用于雙向轉換器的經改良軟啟動技術的實例系統；

圖2說明具有改良的軟啟動的實例雙向直流(DC)對直流減壓式轉換器；

圖3說明在混合電動車(HEV)及/或電動車(EV)系統中用于產生動力的實例系統；

圖4說明具有改良的軟啟動的實例雙向直流對直流增壓式(升壓式)轉換器；

圖5說明減少自轉換器的輸出流動至輸入的負電流的實例兩級隔離式雙向直流對直流轉換器；

圖6A及圖6B分別說明用以控制被動開關的工作周期的實例軟啟動電路及該軟啟動電路中的各個節點處的信號波形；

圖7說明軟啟動一雙向直流對直流轉換器中的被動開關的實例系統；

圖8說明用于減少雙向直流對直流轉換器中的負瞬時電流的實例方法；及

圖9說明用于雙向直流對直流轉換器中的經改良軟啟動機制的實例方法。

具體實施方式

在結合附圖考慮以下詳細描述之后，本發明的眾多態樣、具體實例、目標及優點將為顯而易見的，在附圖中，相同參考符號始終指代相同零件。

本文中所揭示的軟啟動技術可廣泛用于各種產業(例如，工業自動化、汽車制造業等)中以減少直流(DC)對直流(直流對直流)轉換器在啟動時的輸入涌入電流。典型地，本文中所揭示的系統及方法防止大的電流浪涌，電流浪涌可損壞電路，諸如依賴于穩定供電電壓的金氧半導體場效晶體管(MOSFET)開關。為了避免破壞性的電流浪涌，本文中所揭示的軟啟動電路藉由使脈寬調變器(PWM)的工作周期線性增加來延遲轉換器的完全啟動直至轉換器的輸出達到所要操作位準(例如，穩態值)。此外，對于使用MOSFET而非續流二極管(freewheeling?diode)的同步結構(例如，雙向增壓式轉換器、雙向減壓式轉換器、兩級隔離式雙向直流對直流轉換器等)，本文中所揭示的系統及方法減少/防止大的負電流，大的負電流可損壞該系統，因為能量可在兩個方向上流動。

在一態樣中，本文中所揭示的系統及方法提供用于任何雙向直流對直流轉換器拓撲中的用于被動開關(例如，MOSFET)的經改良軟啟動技術，該經改良軟啟動技術在啟動/重設期間防止高的負瞬時電感器電流且因此避免損壞系統組件。參看圖式描述發明主體，其中相同參考數字始終用于指代相同組件。在以下描述中，為了達成闡述的目的，陳述眾多特定細節以便提供對本創新的徹底理解。然而，可顯而易見，發明主體可在無此等特定細節的情況下加以實踐。在其它情況中，以方塊圖的形式展示熟知結構及器件以便促進描述本創新。

此外，詞語「例示性」在本文中用以意謂充當實例、例子或例示。本文中描述為「例示性」的任何態樣或設計不必被理解為比其它態樣或設計較佳或有利。而是，詞語「例示性」的使用意欲以具體方式來呈現概念。如本申請案中所使用，術語「或」意欲意謂包括性「或」而非獨占式「或」。同樣，除非另有指定或自上下文清楚看出，否則「X使用A或B」意欲意謂自然包括性排列中的任一者。亦即，若X使用A；X使用B；或X使用A及B，則在前述情況中的任一情況下滿足「X使用A或B」。另外，如本申請案及所附申請專利范圍中所使用，詞「一」應大體被理解為意謂「一或多個」，除非另有指定或自上下文清楚看出是針對單數形式。另外，詞語「耦接」在本文中用以意謂直接或間接的電耦接或機械耦接。