[發明專利]多電平變換器直流側電壓平衡電路

有效

• 申請號: 201610055515.0
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105515381B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 劉國鵬;屈戰;顧進飛;宋福超;何奇;陳凱
• 申請（專利權）人: 南京能瑞電力科技有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 溫利平,陳靚靚

1.一種多電平變換器直流側電壓平衡電路，其特征在于，包括信號調理模塊、比較控制模塊、PWM模塊和能量傳輸模塊，其中：

信號調理模塊包括兩組信號調理電路，分別接收多電平變換器直流側上電容電壓信號U_up和下電容電壓信號U_down，對電壓信號處理后得到滿足后續模塊處理要求的電壓調理信號和將兩個電壓調理信號并行輸入比較控制模塊；

比較控制模塊接收電壓調理信號和并進行比較，如果此時向PWM模塊輸出有效電平；如果此時向PWM模塊輸出無效電平；

PWM模塊接收比較控制模塊輸出的控制信號，當控制信號為有效則向能量傳輸模塊發送PWM波，當控制信號為無效則不發送PWM波；

能量傳輸模塊包括MOSFET場效應管、變壓器和二極管，MOSFET場效應管的G端與PWM模塊的輸出端連接，D端和S端中的一端串聯變壓器的一次側后與下電容的一端連接，另一端與下電容的另一端連接，變壓器的二次側的一端串聯二極管后與上電容的一端連接，另一端與上電容的另一端連接；MOSFET場效應管接收PWM模塊發送的PWM波，當PWM波為高電平時，MOSFET場效應管的D端和S端導通，當PWM波為低電平時，MOSFET場效應管的D端和S端斷開，通過D端和S端的通斷使變壓器的二次側產生感應電壓，與上電容的電壓正向疊加。

2.根據權利要求1所述的多電平變換器直流側電壓平衡電路，其特征在于，所述信號調理電路采用電壓衰減電路。

3.根據權利要求2所述的多電平變換器直流側電壓平衡電路，其特征在于，所述電壓衰減電路包括放大器A₁₁，電阻R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₁₅以及電容C₁₁，其中電阻R₁₁的兩端分別連接所取電壓信號的電容的正極和放大器A₁₁的反相輸入端，電阻R₁₂的兩端分別連接所取電壓信號的電容的負極和放大器A₁₁的同相輸入端，電阻R₁₃的兩端分別連接放大器A₁₁的反相輸入端和放大器A₁₁的輸出端，電阻R₁₄的兩端分別連接放大器A₁₁的同相輸入端和接地點，電阻R₁₅一端連接放大器A₁₁的輸出端，另一端作為調整電壓信號的輸出端，電容C₁₁兩端分別連接調整電壓信號的輸出端和接地點。

4.根據權利要求1所述的多電平變換器直流側電壓平衡電路，其特征在于，所述比較控制模塊包括放大器A₂₁、第一電源VCC₁、第一電阻R₂₁、第二電源VCC₂、第二電阻R₂₂、光耦開關，其中，放大器A₂₁的反相輸入端輸入電壓調理信號正相輸入端輸入電壓調理信號輸出端連接光耦開關中發光二極管的負極，光耦開關中發光二極管的正極串聯第二電阻R₂₂后連接第二電源VCC₂，光耦開關的其中一個輸出端接地，另一個輸出端串聯第一電阻R₂₁后連接第一電源VCC₁，該輸出端作為電平控制信號的輸出端。

5.根據權利要求1所述的多電平變換器直流側電壓平衡電路，其特征在于，所述變壓器采用反激式變壓器。