[發(fā)明專利]功率轉換設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580072674.5
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN107112894B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發(fā)明（設計）人: E-J·阿拉肯-科特;J·德羅斯艾倫;T·洛佩斯;R·埃爾弗里奇;H·J·G·拉德馬赫;M·A·M·亨德里克斯
• 申請（專利權）人: 飛利浦照明控股有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

1.一種用于對負載(114)供電的功率轉換系統(tǒng)(100)，所述功率轉換系統(tǒng)包括：

功率因數(shù)校正前端(105)，包括：被配置為接收整流的市電輸入電壓的輸入電感器(106)、經(jīng)由開關節(jié)點(V_x)連接到所述輸入電感器的選擇模塊(108)、以及包括串聯(lián)連接的多個半橋級的多電平半橋級(110)，每個半橋級包括在浮動開關節(jié)點(V_x1、V_x2、V_x3、V_x4、V_x5)處連接的一對開關，由此每個半橋浮動開關節(jié)點連接到所述選擇模塊(108)的多個輸出中的一個輸出；

功率組合級(112)，通過從所述多電平半橋級(110)輸出的多個并聯(lián)母線電壓線路(V_L1、V_L2、V_L3、V_L4、V_L5)中的一個并聯(lián)母線電壓線路，而耦合到所述功率因數(shù)校正前端的每個半橋級，所述功率組合級被配置為組合所述多個并聯(lián)母線電壓線路上的功率，以向所述負載輸出DC電壓；以及

控制器(118)，被配置為依賴于所述整流的市電輸入電壓來選擇性地控制所述半橋級中的一個半橋級操作在半橋模式中，并控制所述選擇模塊將所述開關節(jié)點與所選擇的半橋級的所述浮動開關節(jié)點連接，以提供所述多個并聯(lián)母線電壓線路中的一個并聯(lián)母線電壓線路上的逐步升高的電壓，

其中所述控制器進一步被配置為控制所述功率組合級提供所述多個并聯(lián)母線電壓線路中的每個并聯(lián)母線電壓線路之間的電壓(V_BUS)，其中所述多個并聯(lián)母線電壓線路中的每個并聯(lián)母線電壓線路兩端的電壓的總和(5*V_BUS)高于所述整流的市電輸入電壓的峰值。

2.根據(jù)權利要求1所述的功率轉換系統(tǒng)，其中所述選擇模塊(108)包括多個開關和多個電壓鉗位部件，每個電壓鉗位部件被配置為作為電壓鉗來操作，以將所述開關中的一個開關的最大阻斷電壓限制到所述多個并聯(lián)母線電壓線路中的每個并聯(lián)母線電壓線路之間的電壓(V_BUS)。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的功率轉換系統(tǒng)，其中所述控制器包括被配置為感測所述輸入電感器中的電流的電感器電流感測電路(1200)；并且所述控制器被配置為基于所感測的所述輸入電感器中的電流來生成脈寬調制信號，所述脈寬調制信號用于驅動操作在所述半橋模式中的所述半橋級的上開關和所述半橋級的下開關。

4.根據(jù)權利要求3所述的功率轉換系統(tǒng)，其中所述控制器包括電流控制器級(600)，所述電流控制器級包括：被配置為將所感測的所述輸入電感器中的電流與上限閾值進行比較的第一比較器(602a)，以及被配置為將所感測的所述輸入電感器中的電流與下限閾值進行比較的第二比較器(602b)，其中所述第一比較器和所述第二比較器的輸出用于生成用于驅動操作在所述半橋模式中的所述半橋級的上開關和所述半橋級的下開關的所述脈寬調制信號。

5.根據(jù)權利要求4所述的功率轉換系統(tǒng)，其中所述電流控制器級(600)包括S-R鎖存器(604)，其中所述第一比較器的輸出被供應給所述S-R鎖存器的第一輸入端，并且所述第二比較器的輸出被供應給所述S-R鎖存器的第二輸入端，以及所述S-R鎖存器的第一輸出端輸出用于驅動所述半橋級的所述上開關的脈寬調制信號，并且所述S-R鎖存器的第二輸出端輸出用于驅動所述半橋級的所述下開關的脈寬調制信號。

6.根據(jù)權利要求4或5所述的功率轉換系統(tǒng)，其中所述控制器進一步包括：

比較器級(1002)，被配置為將所述多個并聯(lián)母線電壓線路中的每個并聯(lián)母線電壓線路之間的電壓(V_BUS)與電壓設置點進行比較，以輸出誤差信號；以及

功率因數(shù)控制器級(1004)，被配置為接收所述誤差信號作為輸入，并基于所述誤差信號來調整所述上限閾值。