[發明專利]含阻抗補償單元的分段式直流供電系統

有效

• 申請號: 201710928078.3
• 申請日: 2017-10-09
• 公開（公告）號: CN107733227B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 陳怡
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H02M3/157
• 分類號: H02M3/157
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

一種含阻抗補償單元的分段式直流供電系統，包括直流輸出電源、第1阻抗補償單元至第N阻抗補償單元、函數發生器、分段控制器、受控電流源和第1電壓型負載至第N電壓型負載，既可采用所述第1阻抗補償單元至第N阻抗補償單元均位于高端的連接方式，也可采用所述第1阻抗補償單元至第N阻抗補償單元均位于低端的連接方式。本發明通過受控電流源的狀態反饋，動態調整第1阻抗補償單元至第N阻抗補償單元的阻抗，在寬直流電壓范圍的工作場合可抑制受控電流源的端電壓差，可實現高精度的電流控制。

技術領域

本發明涉及分段式直流供電系統，主要應用于寬直流電壓范圍的工作場合，適用的電壓型負載包括LED、蓄電池、超級電容等。

背景技術

如圖1所示，一種常見的含電子開關的分段式直流供電系統由直流輸出電源、第1電子開關至第1電子開關、函數發生器、分段控制器、受控電流源、第1電壓型負載至第N電壓型負載組成。分段控制器根據其端口vc的電壓值決定第1電壓型負載至第N電壓型負載的接入狀態，由其端口e1至en分別控制第1電子開關至第N電子開關的通斷狀態。函數發生器是受控電流源的控制源，而流過第1電壓型負載至第N電壓型負載的電流則由受控電流源確定。因此，能否實現電流的精確控制，受控電流源至關重要。當受控電流源采用簡單電路(如：主體為單個BJT或MOSFET)時，若應用于寬直流電壓范圍的工作場合，其端口s+和s-之間過大的工作電壓差變化范圍會令其轉移電導或轉移電流比很難保持恒定。這對電流的精確控制不利。

發明內容

為了克服現有含電子開關的分段式直流供電系統在寬直流電壓范圍的工作場合下存在電流控制不精確的問題，本發明提供一種含阻抗補償單元的分段式直流供電系統，采用阻抗補償單元代替電子開關的辦法，通過抑制受控電流源端口s+和s-之間的電壓差變化范圍，達到提高電流控制精確度的效果。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種含阻抗補償單元的分段式直流供電系統包括直流輸出電源、第1阻抗補償單元至第N阻抗補償單元、函數發生器、分段控制器、受控電流源和第1電壓型負載至第N電壓型負載，

所述函數發生器的端口vc與直流輸出電源的正端vo+相連，其端口f輸出電流控制信息，其端口f的輸出電壓vf是直流輸出電源輸出電壓vo的任意函數(例如：式中，A和m均為常數，vop為直流輸出電源輸出電壓vo的峰值)；

所述分段控制器的端口vc與直流輸出電源的正端vo+相連，根據直流輸出電源輸出電壓vo決定第1電壓型負載至第N電壓型負載的接入狀態，由其端口e1至en分別控制第1阻抗補償單元至第N阻抗補償單元的關斷狀態，

所述受控電流源的端口f接收來自函數發生器的電流控制信息，并轉化成流過其端口s+和s-的工作電流，其端口d輸出其端口s+和s-之間的工作電壓差信息，

所述第J阻抗補償單元的端口ej接收來自分段控制器的關斷信息，其端口cj接收來自函數發生器的電流控制信息，其端口dj接收來自受控電流源的工作電壓差信息，導通時其端口aj與bj之間的工作電壓差由分段控制器的關斷信息、函數發生器的電流控制信息和受控電流源的工作電壓差信息共同確定，J的取值范圍是1至N，j的取值范圍是1至n。