[發明專利]采用改進的下垂控制的DC轉換器和使用方法

有效

• 申請號: 201710858999.7
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107863883B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: P.維加延;V.馬哈德瓦伊耶
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄭浩;劉春元

1.一種可變頻率諧振轉換器，包括：

逆變器級，配置成將直流DC輸入信號轉換成第一交流AC信號，所述逆變器級包括第一場效應晶體管FET裝置；

耦合到所述逆變器級的諧振電路，所述諧振電路配置成過濾所述第一交流 AC信號，并且至少部分定義諧振頻率；

耦合到所述諧振電路的變壓器，所述變壓器配置成將所述第一交流 AC信號轉換成第二AC信號；

耦合到所述變壓器的整流器級，所述整流器級配置成將所述第二AC信號轉換成DC輸出信號，所述整流器級包括第二FET裝置；以及

控制器，配置成根據參考電壓基本上在所述諧振頻率操作所述第一場效應晶體管 FET裝置和所述第二FET裝置兩者以生成所述DC輸出信號，

其中所述控制器包括下垂控制系統，所述下垂控制系統配置成生成作為所述轉換器的輸出電流、所述轉換器的輸入電壓以及所述轉換器的電壓設定點的函數的所述參考電壓，

其中所述控制器還配置成調整所述參考電壓以產生基本上等于所述諧振頻率的基本上恒定的切換頻率。

2.如權利要求1所述的可變頻率諧振轉換器，其中所述逆變器級還配置成接收可變電壓DC輸入信號。

3.如權利要求1所述的可變頻率諧振轉換器，其中所述整流器級還配置成在22伏DC到29伏DC并且包含22伏DC以及29伏DC的范圍內，生成所述DC輸出信號。

4.如權利要求1所述的可變頻率諧振轉換器，其中所述諧振電路包括與所述變壓器串聯耦合的第一電容器和第一電感器。

5.如權利要求4所述的可變頻率諧振轉換器，其中所述諧振電路還包括與所述變壓器并聯耦合的第二電感器。

6.如權利要求1所述的可變頻率諧振轉換器，其中所述變壓器包括高頻變壓器。

7.一種電功率系統，包括：

DC母線，配置成耦合到電氣負載；

定義第一下垂特性和第一諧振頻率的第一DC轉換器，所述第一DC轉換器耦合到所述DC母線，所述第一DC轉換器配置成根據第一可變參考電壓基本上在所述第一諧振頻率操作以在所述DC母線上生成DC輸出電壓；以及

定義第二下垂特性和第二諧振頻率的第二DC轉換器，所述第二DC轉換器耦合到所述DC母線，所述第二DC轉換器配置成根據第二可變參考電壓基本上在所述第二諧振頻率操作以在所述DC母線上生成所述DC輸出電壓，所述第二DC轉換器還配置成與所述第一DC轉換器一起共享所述電氣負載，

其中所述第一DC轉換器還包括下垂控制系統，其配置成：

測量所述第一DC轉換器的第一輸出電流；

根據輸入電壓、所述第一輸出電流和第一電壓設定點，生成所述第一可變參考電壓；

調諧所述第一可變參考電壓，使得切換頻率基本上是恒定的，并且基本上等于所述第一諧振頻率；以及

基本上在所述第一諧振頻率操作所述第一DC轉換器，所述第一諧振頻率對應于所述第一可變參考電壓。

8.如權利要求7所述的電功率系統，其中所述第一DC 轉換器配置成接收可變輸入電壓。

9.如權利要求8所述的電功率系統，其中所述下垂控制系統還配置成根據所述可變輸入電壓，生成所述第一可變 參考電壓。

10.如權利要求7所述的電功率系統，其中所述DC母線在22伏DC到29伏DC并且包含22伏DC以及29伏DC的范圍中可操作。

11.如權利要求7所述的電功率系統，其中所述第一DC轉換器包括可變頻率諧振轉換器。