[發(fā)明專利]一種反激式電源的限壓限流控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410092137.4
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN103872883A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張東華;梁金峰;李小兵;黃興;萬美政;賀智軼;王媛
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢中原電子集團(tuán)有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利屬于PWM功率驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種反激式電源的限壓限流控制裝置。適用于電動汽車車載充電及小功率設(shè)備供電。

背景技術(shù)

隨著電動汽車行業(yè)的發(fā)展，車載充電機的需求性日益增強，在充電機中，一般需要提供小功率的輔助電源供汽車上的部分電器工作，尤其是供給電池管理系統(tǒng)工作，在這些器件工作的時間內(nèi)，需要電源能夠限壓限流工作。由于電動汽車還是新興領(lǐng)域，充電機中的輔助電源設(shè)計技術(shù)還不成熟，大多采用充電機主控制器控制輔助電源的方式設(shè)計，增加了設(shè)計難度與復(fù)雜度，并且在主電路電源與輔助電源的隔離問題上需要投入大量精力。反激式電源具設(shè)計簡單、成本較低的優(yōu)點，多用于小功率設(shè)備供電，一般提供的保護(hù)功能主要為過流斷電，不具有限壓限流功能，因此在特殊應(yīng)用場合不能滿足要求。本發(fā)明降低了電動汽車充電領(lǐng)域輔助電源設(shè)計的難度，同時為特殊場合小功率供電設(shè)備的需求提供了簡單、可靠、低成本的設(shè)計方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種反激式電源的限壓限流控制裝置，降低現(xiàn)有車載充電機中輔助電源設(shè)計難度，使反激式電源具有限壓限流功能，從而可以使反激式電源技術(shù)應(yīng)用在充電機的輔助電源設(shè)計中或特殊小功率供電場合。

本發(fā)明的目的可通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種反激式電源的限壓限流控制裝置，包括主功率控制模塊，還包括：

限流模塊，用于將主功率控制模塊的輸出電流值與設(shè)定的電流調(diào)節(jié)值的差值進(jìn)行放大得到限流調(diào)節(jié)值，并將限流調(diào)節(jié)值輸出到限壓模塊；

限壓模塊，用于將設(shè)定的電壓調(diào)節(jié)值與限流調(diào)節(jié)值的差值進(jìn)行放大得到電壓基準(zhǔn)值，并將電壓基準(zhǔn)值輸出到PID控制模塊；

PID控制模塊，用于將電壓基準(zhǔn)值與主功率控制模塊的輸出電壓值的差值進(jìn)行PI運算后得到驅(qū)動電壓并輸出到主功率控制模塊，主功率控制模塊根據(jù)驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)輸出波形。

如上所述的限流模塊包括運算放大器U3、電阻R6、電阻R7、電阻R8和電阻R9，提供電流調(diào)節(jié)值的基準(zhǔn)通過電阻R7與運算放大器U3的反相端連接，運算放大器U3的反相端通過電阻R6與運算放大器U3的輸出端連接，運算放大器U3的同相端通過電阻R8與電氣地連接，運算放大器U3的同相端還通過電阻R9與檢測主功率控制模塊的輸出電流的電流傳感器的輸出端連接。

如上所述的限壓模塊包括運算放大器U2、電阻R2、電阻R3、電阻R4和電阻R5，提供電壓調(diào)節(jié)值的基準(zhǔn)通過電阻R5與運算放大器U2的同相端連接，運算放大器U2的同相端還通過電阻R4與電氣地連接，運算放大器U3的輸出端依次通過二極管D1、電阻R3與運算放大器U2的反相端連接，運算放大器U2的反相端通過電阻R2與運算放大器U2的輸出端連接。

如上所述的PID控制模塊包括運算放大器U1、電容C1和電阻R1，運算放大器U1的反相端通過電阻R1、電容C1與運算放大器U1的輸出端連接，運算放大器U1的反相端還與檢測主功率控制模塊的輸出電壓的電壓傳感器的輸出端連接，運算放大器U1的同相端與運算放大器U2的輸出端連接。

如上所述的限流模塊中輸出電流值與設(shè)定的電流調(diào)節(jié)值的差值的放大倍數(shù)為51倍，所述的限壓模塊中設(shè)定的電壓調(diào)節(jié)值與限流調(diào)節(jié)值的差值的放大倍數(shù)為2倍，所述的PID控制模塊中電阻2K-6.8K，電容33nF-100nF。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：

1.在達(dá)到相同效果的同時，本發(fā)明使用的器件數(shù)量少，技術(shù)難度低。在傳統(tǒng)方案中，一般使用電壓環(huán)路和電流環(huán)路競爭的工作模式，在同一時刻，只有一個環(huán)路工作，因此，至少需要兩路放大比較電路、兩個特性相近的二極管、兩路PID調(diào)節(jié)環(huán)路，而且，由于PID調(diào)節(jié)電路本身的復(fù)雜性和二極管的差異性，在電路調(diào)試及器件選擇上有更高的要求。

本方案中，采用電壓環(huán)控制，電流環(huán)擬合的方法，整個電路中只有一個PID調(diào)節(jié)電路，1個用于鉗位的二極管，所以相對傳統(tǒng)方案，參數(shù)的設(shè)計及調(diào)試較簡單，器件選型要求較低（二極管選型不存在差異性），整個電路器件較少。