[發明專利]含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路

有效

• 申請號: 201310383170.8
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103500995A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 陳怡;南余榮
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本發明涉及一種均流接口電路，應用于由相同或不同規格的直流電壓源組成的并聯系統，尤其是一種含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路。

背景技術

并聯直流電壓源系統因其穩定性、可靠性高，容量擴展方便靈活，使用場合不受限制等優點，目前已廣泛使用于通信、計算機、電力等領域。復雜的并聯直流電壓源系統由多個相同或不同規格的直流電壓源組成，通過引入一個均流接口電路可低成本地解決相同或不同規格的直流電壓源之間的均流問題，使整個系統的可靠性進一步得到增強?，F有的均流接口電路大多是能耗式的，即均流接口電路中的多余能量（即輸入能量與輸出能量的差值）是被完全消耗掉的。而且，組成并聯系統的直流電壓源的輸出特性差異越大，均流接口電路中的多余能量就越多，被能耗式均流接口電路浪費掉的能量也就越大。因此，在復雜的并聯直流電壓源系統中能耗式均流接口電路的效率表現不佳。

發明內容

本發明的目的是解決現有能耗式均流接口電路對多余能量的零利用問題，提高整個復雜并聯直流電壓源系統的效率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路由功率主回路、控制回路、輔助電源3部分組成，

所述功率主回路由n個通道電路（即通道電路1至通道電路n）組成，其特征在于：通道電路j（j=1,...,n）包括輸入電容Cij、電感Lj、N-MOS主管Sj、N-MOS輔助管Saj、三繞組耦合電感Laj和Lbj及Lcj、輔助二極管Daj、輔助二極管Dbj、輔助二極管Dcj、TVS管TVSj、輸出電容Coj，直流電壓源Vij（j=1,...，n）的正端與輸入電容Cij的一端以及電感Lj的一端相連，電感Lj的另一端與N-MOS主管Sj的漏極、三繞組耦合電感Laj的一端以及TVS管TVSj的陰極相連，三繞組耦合電感Laj的另一端與輔助二極管Daj的陽極相連，輔助二極管Daj的陰極與N-MOS輔助管Saj的漏極相連，N-MOS主管Sj的源極與N-MOS輔助管Saj的源極、TVS管TVSj的陽極、三繞組耦合電感Lbj的一端（與所述三繞組耦合電感Laj的另一端是同名端關系）、三繞組耦合電感Lcj的一端（與所述三繞組耦合電感Laj的另一端是異名端關系）、輸出電容Coj的一端、輸出電壓Vo的正端以及負載R的一端相連，三繞組耦合電感Lbj的另一端（與所述三繞組耦合電感Laj的一端是同名端關系）與輔助二極管Dbj的陰極相連，三繞組耦合電感Lcj的另一端（與所述三繞組耦合電感Laj的一端是異名端關系）與輔助二極管Dcj的陰極相連，輔助二極管Dbj的陽極與輔助二極管Dcj的陽極、直流電壓源Vij的負端、輸入電容Cij的另一端、輸出電容Coj的另一端、輸出電壓Vo的負端以及負載R的另一端相連，三繞組耦合電感Lcj與輔助二極管Dcj的接點和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點是同名端關系，三繞組耦合電感Lbj與輔助二極管Dbj的接點和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點是異名端關系；

所述控制回路由n個電流控制電路（即電流控制電路1至電流控制電路n）和1個均流基準發生器組成，所述電流控制電路j（j=1,...,n）擁有端口vsenj、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口vcsrefj，所述均流基準發生器擁有端口vsenj和端口vcsref，其特征在于：所述電流控制電路j（j=1,...,n）的端口vsenj接收所述電感Lj的電流iLj的檢測信號，電流控制電路j的端口vgj與所述N-MOS主管Sj的門極相連，電流控制電路j的端口vsj與N-MOS主管Sj的源極以及N-MOS輔助管Saj的源極相連，電流控制電路j的端口vgaj與所述N-MOS輔助管Saj的門極相連，電流控制電路j的端口vcsrefj與所述均流基準發生器的端口vcsref相連，均流基準發生器的端口vsenj（j=1,...,n）接收所述電感Lj的電流iLj的檢測信號；

所述輔助電源能為所述控制回路提供所需的工作電壓，擁有端口Vij（j=1,...,n）和端口Gnd，其特征在于：所述輔助電源的端口Vij與直流電壓源Vij的正端相連，輔助電源的端口Gnd與直流電壓源Vij的負端相連。

進一步，所述電流控制電路j（j=1,...,n）由電流控制單元和MOS管驅動單元組成，其特征在于：所述電流控制單元能根據電流控制電路j的端口vsenj的信息和端口vcsrefj的信息輸出N-MOS主管Sj的開/關驅動指令vgsj以及N-MOS輔助管Saj的開/關驅動指令vgsaj，