[發明專利]一種輸入并聯輸出并聯的半橋變換器及其均流控制系統及方法

在審

• 申請號: 201610166389.6
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105703626A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 趙世華;肖丹華;孫利朋;巢亞鋒;黃海波
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/219;H02M1/14
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 龔燕妮

1.一種輸入并聯輸出并聯的半橋變換器，其特征在于，包括供電電源(1)、電容橋臂(2)、 開關管橋臂(3)、變壓器模塊(4)、整流二極管模塊(5)、濾波電感模塊(6)、濾波電容模 塊(7)及負載(8)；

所述供電電源(1)、電容橋臂(2)、開關管橋臂(3)、變壓器模塊(4)、整流二極管模 塊(5)、濾波電感模塊(6)、濾波電容模塊(7)及負載(8)依次相連；

所述電容橋臂包括兩個串聯的電容，第一電容C₁和第二電容C₂，電容橋臂并聯于供電電 源(1)的兩端；

所述開關管橋臂包括三組并聯在電容橋臂兩端的開關管單元，分別為第一開關管單元、 第二開關管單元及第三開關管單元，每組開關管單元包括兩個串聯的開關管；

所述變壓器模塊包括三個變壓器，每個變壓器的一個輸入端與一個開關管單元中兩個串 聯的開關管的串聯點相連，變壓器的另一個輸入端與電容橋臂中兩個串聯的電容的串聯點相 連；

所述濾波電感模塊包括三個濾波電感；

所述整流二極管模塊包括三組整流二極管單元，每組整流二極管單元包括兩個整流二極 管，兩個二極管的正極分別與一個變壓器的兩個輸出端相連，兩個二極管的負極均與一個濾 波電感相連；

所述濾波電容模塊包括串聯的濾波電容C_f和濾波電阻R_c，所述濾波電容模塊的兩端并聯 于所述變壓器模塊中每個變壓器的副邊中點和所述濾波電感之間；

所述負載并聯于所述濾波電容模塊的兩端。

2.根據權利要求1所述的半橋變換器，其特征在于，所述開關管為MOS管。

3.一種輸入并聯輸出并聯的半橋變換器的均流控制系統，其特征在于，包括電壓控制環 (9)、電流控制環(10)、PWM信號發生器(11)以及驅動電路(12)；

所述電壓控制環、電流控制環、PWM信號發生器以及驅動電路依次相連；

所述電流控制環包括三個子電流控制環，所述PWM信號發生器包括三個子PWM信號發生 器，所述驅動電路包括三個子驅動電路；

所述電壓控制環的輸出端與三個子電流控制環的參考電壓輸入端相連；

每個子電流控制環的輸出端依次與一個子PWM信號發生器和一個子驅動電路相連；

所述子驅動電路驅動權利要求1所述的一種輸入并聯輸出并聯的半橋變換器中的開關管 橋臂中的一個開關管單元；

所述電壓控制環的輸入端與權利要求1所述的一種輸入并聯輸出并聯的半橋變換器中的 負載上的電壓輸出端相連。

4.一種輸入并聯輸出并聯的半橋變換器的均流控制方法，其特征在于，利用權利要求3 所述的均流控制系統，對輸入并聯輸出并聯半橋變換器進行均流控制，具體過程如下：

利用輸入并聯輸出并聯半橋變換器輸出到負載上的電壓作為電壓控制環的輸入信號，電 壓控制環以設定的參考電壓為基準，將輸入信號放大后輸出的信號作為三個子電流控制環的 運算放大器的正輸入端參考信號，各濾波電感輸出的電流依次經濾波器及電阻分別輸入到三 個子電流控制環中運算放大器的負輸入端；

每個子電流控制環與一個子PWM信號發生器相連，每個子電流控制環輸出的信號作為子 PWM信號發生器的一個輸入信號，子PWM信號發生器的另一個輸入信號為三角波信號；

每個子PWM信號發生器的輸出信號作為一個子驅動電路的輸入信號，每個子驅動電路驅 動一個開關管單元。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述開關管橋臂中三個并聯的開關管單元 中，第二開關管單元中開關管的工作周期對應于第一開關管單元中的開關管滯后1/6個開關 周期，第三開關管單元中開關管的工作周期對應于第二開關管單元中的開關管滯后1/6個開 關周期。