[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

技術領域

本公開的實施方式總體上涉及電壓和電流調整系統。更具體地，本公開的實施方式涉及可以具有用于電力電源和負載的應用的電壓和電流調整系統，其可以包括航天器太陽能板或者以串聯、并聯和其它排布形式耦合的其它類型電源。

背景技術

諸如太陽能陣列的很多類型的電力電源可以包括以串聯、并聯或者其它適當配置形式耦合的單個或多個元件。電源可以耦合到負載，例如但不限于電力總線、電池等。電源還可以耦合到功率調整器，由此可將電流引向負載或者通過例如但不限于短接電路并使電流返回電源來將電流從負載移開。在諸如封閉電力系統(例如但不限于航天器、輪船等)的一些電力系統中，以此方式控制電流可能要求維持電力總線的電壓調整。例如但非限制地，在包括經調整的電力總線的封閉電力系統中，可以提供電流以滿足負載的電力需求，并且可能不使用來自負載的過量電流。控制電路可以被用于將電流從電源組的一部分電源中移開以匹配滿足負載需要的功率輸出。用于調整電力總線和電源的電壓調整和控制電路可能在短路模式下發生故障。

發明內容

本發明公開一種容錯同步整流器PWM調整器系統和方法。在該系統和方法中，強制換向同步整流器可操作以耦合到電力總線，并且低側開關可操作以耦合到公共接地端。另外，第一熔斷器耦合到強制換向同步整流器和低側開關，并且可操作以響應于第一故障而斷開。此外，電感器耦合到第一熔斷器、強制換向同步整流器和低側開關，并且第二熔斷器耦合到電感器并且可操作以耦合到電流源且響應于第二故障而斷開。

通過使用強制換向同步整流器以及熔斷器的組合，本公開的實施例在顯著降低功率消耗的情況下使用自動容錯系統自動清除故障。較低的功率消耗顯著地減小上述功率級器件的重量，由此減小例如但不限于航天器重量等。減小重量還轉換為節省空間和成本，這對于很多類型的電源和負載交互裝置都是有用的。

在一個實施例中，一種容錯同步整流器PWM調整系統包括可操作以耦合到電力總線的強制換向同步整流器，以及可操作以耦合到公共接地端的低側開關。該系統還包括第一熔斷器以及電感器，該第一熔斷器耦合到強制換向同步整流器和低側開關并且可操作以響應于第一故障而斷開，該電感器耦合到第一熔斷器、強制換向同步整流器和低側開關。該系統還包括第二熔斷器，該第二熔斷器耦合到電感器并且可操作以耦合到電流源并可操作以響應于第二故障而斷開。

在另一個實施例中，一種自動容錯同步整流PWM調整方法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電力總線的電流。該方法還提供耦合到強制換向同步整流器和低側開關的第一熔斷器，并且提供耦合到旁路整流器和電感器的第二熔斷器。

另一個實施例包括一種操作容錯同步整流PWM調整器系統的方法。該方法使用耦合到電力總線的強制換向同步整流器、耦合到強制換向同步整流器和電流源的旁路整流器、耦合到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電流源的電流同步整流成用于耦合到輸入電容器的電力總線的電流。

該方法還在強制換向同步整流器中出現故障的情況下使耦合到強制換向同步整流器和低側開關的第一熔斷器斷開，并且在低側開關中出現故障的情況下使第一熔斷器斷開。該方法還在電流源中出現故障的情況下使耦合到電感器和電流源的第二熔斷器斷開，并且在旁路整流器中出現故障的情況下使第二熔斷器斷開。該方法還在輸入電容器中出現故障的情況下使耦合到輸入電容器和公共接地端的第三熔斷器斷開，并且在輸出電容器中出現故障的情況下使耦合到輸出電容器和公共接地端的第四熔斷器斷開。

提供該發明內容從而以簡化形式描述概念的選擇，這些概念在下面具體實施方式中進一步描述。該發明內容不意圖確認要求保護的主題的關鍵特征或基本特征，也不意圖被用于幫助確定要求保護的主題的范圍。

附圖說明

本公開的實施例的更完整理解可以通過在連同附圖考慮時參考具體實施方式和權利要求獲得，其中在所有附圖中相似的參考數字指代相似的元件。提供附圖以便于理解本公開而不限制本公開的寬度、范疇、規模或適用性。附圖不必要按比例繪制。

圖1是根據本公開實施例的示例性強制換向同步整流器的圖示。

圖2是根據本公開實施例的示例性容錯同步整流器PWM調整器系統的圖示。

圖3是根據本公開實施例顯示自動容錯同步整流PWM調整方法的示例性流程圖的圖示。