[發明專利]具有自動故障清除的同步整流PWM調整器

有效

• 申請號: 201110437965.3
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102545651A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: R·M·馬蒂內利
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H02M7/02
• 分類號: H02M7/02;H02H3/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

1.一種容錯同步整流器PWM調整器系統，其包括：

強制換向同步整流器，其可操作以耦合到電力總線；

低側開關，其可操作以耦合到公共接地端；

第一熔斷器，其耦合到所述強制換向同步整流器和所述低側開關，并且可操作以響應于第一故障而斷開；

電感器，其耦合到所述第一熔斷器、所述強制換向同步整流器和所述低側開關；以及

第二熔斷器，其耦合到所述電感器并且可操作以耦合到電流源，并且可操作以響應于第二故障而斷開。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述第一熔斷器響應于所述強制換向同步整流器中的第一故障、所述低側開關中的第一故障和所述電流源中的第二故障中的一個或更多個而斷開。

3.根據權利要求1所述的系統，其進一步包括旁路整流器，所述旁路整流器耦合到所述第二熔斷器和所述強制換向同步整流器并且可操作以耦合到所述電流源，其中所述第二熔斷器響應于所述旁路整流器中的第二故障而斷開。

4.根據權利要求1所述的系統，其中所述電流源包括至少一個太陽能板，并且所述系統進一步包括耦合到所述強制換向同步整流器的所述電力總線，其中所述電力總線包括航天器功率總線。

5.根據權利要求1所述的系統，其進一步包括：

輸入電容器，其耦合到所述電感器；

第三熔斷器，其串聯耦合到所述輸入電容器和所述公共接地端，并且可操作以響應于所述輸入電容器中的第三故障而斷開，其中所述第三熔斷器包括串聯冗余電容器；

輸出電容器，其可操作以耦合到所述電力總線；以及

第四熔斷器，其串聯耦合到所述輸出電容器和所述公共接地端，并且可操作以響應于所述輸出電容器中的故障而斷開，其中所述第四熔斷器包括串聯冗余電容器。

6.根據權利要求1所述的系統，其中所述強制換向同步整流器降低功率消耗，并且所述強制換向同步整流器包括：

場效應晶體管開關即FET開關，其包括柵極端、漏極端、源極端和本征體二極管，所述本征體二極管包括陰極端和陽極端；

換向二極管，其并聯電耦合到所述FET開關，其中所述換向二極管的陰極端電耦合到所述本征體二極管的陰極端；以及

選擇性控制的強制換向電流源，其電耦合到所述換向二極管，并且在所述FET開關導通的同時可操作以從所述換向二極管傳遞換向電流到所述FET開關，由此換向電流從所述本征體二極管的陰極端傳遞到所述本征體二極管的陽極端。

7.一種自動容錯同步整流PWM調整方法，所述方法包括：

使用耦合到旁路整流器并且可操作以耦合到電力總線的強制換向同步整流器、耦合到所述強制換向同步整流器的電感器以及耦合到公共接地端的低側開關將來自電流源的電流同步整流成用于所述電力總線的電流；

提供耦合到所述強制換向同步整流器和所述低側開關的第一熔斷器；以及

提供耦合到所述旁路整流器和所述電感器的第二熔斷器。

8.根據權利要求7所述的方法，其進一步包括：

響應于所述強制換向同步整流器中的故障，使所述第一熔斷器斷開；

響應于所述低側開關中的故障，使所述第一熔斷器斷開；以及

響應于所述電流源中的故障，使所述第二熔斷器斷開。

9.根據權利要求7所述的方法，其進一步包括：

提供所述旁路整流器，所述旁路整流器耦合到所述第二熔斷器和所述強制換向同步整流器并且可操作以耦合到所述電流源；以及

響應于所述旁路整流器中的故障，使所述第二熔斷器斷開；

提供耦合到所述電感器的輸入電容器；

提供串聯耦合到所述輸入電容器和所述公共接地端的第三熔斷器；

響應于所述輸入電容器中的故障，使所述第三熔斷器斷開；

提供可操作以耦合到所述電力總線的輸出電容器；

提供串聯耦合到所述輸出電容器和所述公共接地端的第四熔斷器；以及

響應于所述輸出電容器中的故障，使所述第四熔斷器斷開。

10.一種操作PWM調整器系統的容錯同步整流的方法，所述方法包括：

使用耦合到電力總線的強制換向同步整流器、耦合到所述強制換向同步整流器和電流源的旁路整流器、耦合到所述強制換向同步整流器和輸入電容器的電感器以及耦合到公共接地端的低側開關將來自所述電流源的電流同步整流成用于耦合到所述輸入電容器的所述電力總線的電流；

如果在所述強制換向同步整流器中出現故障，則使耦合到所述強制換向同步整流器和所述低側開關的第一熔斷器斷開；

如果所述低側開關中出現故障，則使所述第一熔斷器斷開；

如果所述電流源中出現故障，則使耦合到所述電感器和所述電流源的第二熔斷器斷開；

如果所述旁路整流器中出現故障，則使所述第二熔斷器斷開；

如果所述輸入電容器中出現故障，則使耦合到所述輸入電容器和所述公共接地端的第三熔斷器斷開；以及

如果所述輸出電容器中出現故障，則使耦合到輸出電容器和所述公共接地端的第四熔斷器斷開。