[發(fā)明專利]多余度自適應(yīng)電流轉(zhuǎn)換電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210514575.6
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103856011A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡家培;胡民海
• 申請（專利權(quán)）人: 西安智海電力科技有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M1/32
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電流轉(zhuǎn)換電路。

背景技術(shù)

近年來，光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、蓄電池供電等交流低壓、直流低壓供電的可再生新能源系統(tǒng)被廣泛使用，提高低壓新能源供電系統(tǒng)的供電效率、供電質(zhì)量、供電可靠性勢在必行。

目前本領(lǐng)域公知電源轉(zhuǎn)換基本采用：

1、交流（AC）輸入，采用全波整流器把輸入交流（AC）電源整流為直流（DC）電源,再進(jìn)行DC/DC轉(zhuǎn)換為直流（DC）輸出。此種方案解決了較高輸入電壓交流電源和小功率電源的轉(zhuǎn)換問題。但在低電壓交流電源輸入和大功率電源轉(zhuǎn)換時(shí)，因?yàn)锳C/DC整流電路的電壓降較高，而產(chǎn)生很高的功耗，使電源轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率很低。

2、直流（DC）輸入，直接進(jìn)行DC/DC轉(zhuǎn)換為直流（DC）輸出。此種方案解決了固定設(shè)備供電問題。但使用可靠性較低，尤其是在移動(dòng)性設(shè)備，經(jīng)常需要重新連接輸入電源的設(shè)備，一旦出現(xiàn)電源極性接反的情況，就會產(chǎn)生輸入短路事故。因此一些要求可靠性較高的設(shè)備，在轉(zhuǎn)換器輸入端加入直流定向整流電路。在低電壓直電源輸入和大功率電源轉(zhuǎn)換時(shí)，因?yàn)橹绷髯R別定向整流電路的電壓降較高，而產(chǎn)生很高的功耗，使電源轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率很低。

3、為了提高低壓供電效率、降低線路電流一般采用升壓式（BOOST）直流（DC）供電方式。升壓式（BOOST）直流（DC）供電當(dāng)輸出產(chǎn)生短路故障，輸出電壓低于輸入電壓時(shí)BOOST電路功能失效，輸入電源直接對負(fù)載短路，大電流（大功率）系統(tǒng)短路保護(hù)控制難度很大。

以常規(guī)整流（識別定向）電路在輸入為低壓新能源電源為例進(jìn)行說明，輸入電壓Ui=10V(AC、DC），輸入電流Ii=20A，輸入功率Pi=10×20=200W，整流（識別定向）電路壓降Ud=2V，整流（識別定向）電路耗為：Pd=2×20=40W，輸出功率Po=200-40=160W，其整流（識別定向）效率為：E=160/200=0.8，由此可見常規(guī)整流（識別定向）電路在輸入為低壓新能源電源時(shí)，功耗很大，效率很低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種多余度自適應(yīng)電流轉(zhuǎn)換電路，主要解決了現(xiàn)有低壓新能源電源轉(zhuǎn)換器功耗高、效率低、可靠性差的問題。

本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案如下：

該多余度自適應(yīng)電流轉(zhuǎn)換電路，包括反向隔離電路，所述反向隔離電路的輸出端通過儲能濾波電路和輸出保護(hù)電路與負(fù)載連接，反向隔離電路的輸入端與VMOS開關(guān)電路的輸出端連接，VMOS開關(guān)電路的輸入端通過續(xù)流電感與輸入電源的輸出端連接，輸入電源的輸出端通過輸入電流采樣電路與調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端連接，儲能濾波電路的輸出端通過輸出電流采樣電路與調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端連接，調(diào)寬式脈沖控制電路的輸出端依次通過驅(qū)動(dòng)信號合成電路、VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路與VMOS開關(guān)電路的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)信號合成電路的輸入端通過續(xù)流電壓采樣電路與VMOS開關(guān)電路的輸出端連接；所述調(diào)寬式脈沖控制電路、驅(qū)動(dòng)信號合成電路、VMOS開關(guān)驅(qū)動(dòng)電路和續(xù)流電壓采樣電路組成控制電路；

所述續(xù)流電感是設(shè)置在輸入電源輸出端負(fù)端上的差模對稱電感；所述調(diào)寬式脈沖控制電路為PWM控制器，PWM控制器的兩個(gè)輸出端Ao、Bo分別接至驅(qū)動(dòng)信號合成電路的一組輸入端；所述反向隔離電路由與所述VMOS開關(guān)電路同步整流的VMOS管組構(gòu)成，由所述驅(qū)動(dòng)信號合成電路經(jīng)續(xù)流驅(qū)動(dòng)電路同步驅(qū)動(dòng)；所述儲能濾波電路采用一個(gè)電容，該電容的正端接負(fù)載正端，該電容的負(fù)端接負(fù)載負(fù)端；

所述輸出保護(hù)電路包括基準(zhǔn)電壓源、比較器A、比較器B、三極管N1和穩(wěn)壓管Z5；該輸出安全控制電路的輸入端接BOOST直流輸出電壓，輸出端接負(fù)載，所述輸入端和輸出端所在的主回路上串聯(lián)設(shè)置有VMOS管M5和限流電阻R24，其中，VMOS管M5的基極經(jīng)三極管N1接至所述輸出端的負(fù)端，三極管N1的基極接至所述基準(zhǔn)電壓源；所述輸出端并聯(lián)有一個(gè)濾波電容和一個(gè)反饋支路，該反饋支路上依次串聯(lián)有分壓電阻R14和RC電路；

比較器A的正相輸入端接入該反饋支路，經(jīng)分壓電阻R14接至所述輸出端的正端，比較器A的負(fù)相輸入端接基準(zhǔn)電壓，比較器A的輸出端依次經(jīng)串聯(lián)的電阻R13、電阻R27、電阻R22接至所述輸入端的負(fù)端；

比較器B的正相輸入端接入電阻R13、電阻R27和電阻R22所在的串聯(lián)支路，其接入節(jié)點(diǎn)位于電阻R27與電阻R22之間；比較器B的負(fù)相輸入端經(jīng)電阻R6接至所述輸出端的負(fù)端；比較器B的輸出端接至三極管N1的基極。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：