[發(fā)明專利]一種寬輸出動態(tài)范圍的直流電流/電流變換電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810320206.0
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108566083A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設計）人: 周媛媛;周學軍;王希晨;司建華;徐軍;左名九;張政;王彥凱
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發(fā)明公開了一種寬輸出動態(tài)范圍的直流電流/電流變換電路，包括正極母線、負極母線以及依次并聯(lián)在正極母線和負極母線之間的輸入端接入電容、儲能及轉(zhuǎn)換電感、輸出儲能及濾波電容，正極母線上位于輸入端接入電容、儲能及轉(zhuǎn)換電感兩者的連接點之間串接有電子開關，正極母線上位于儲能及轉(zhuǎn)換電感、輸出儲能及濾波電容兩者的連接點之間串接有續(xù)流及隔離二極管。本發(fā)明針對恒流供電方式的輸入電流可通過調(diào)節(jié)開關的占空比來調(diào)節(jié)輸出電流與輸入電流的比值實現(xiàn)電流/電流轉(zhuǎn)換功能，且輸出電流可大于、等于或小于輸入電流，固定占空比或?qū)敵鲭娏魅硬⑼ㄟ^反饋電路調(diào)節(jié)占空比可使輸出電流穩(wěn)定在某一值，具有簡單實用、效率較高、穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及電力電子變換技術，具體涉及一種寬輸出動態(tài)范圍的直流電流/電流變換電路。

背景技術

現(xiàn)有日常直流供電系統(tǒng)，通常采用恒壓供電方式，電能變換方式也是采用電壓/電壓轉(zhuǎn)換或電壓/電流轉(zhuǎn)換。隨著科學技術的發(fā)展和新型供電技術領域的拓展，特別是在未來水下信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡中，恒流供電制式將顯示其獨特的優(yōu)勢。在這類供電系統(tǒng)中，不可避免要用到把某一電流值轉(zhuǎn)換為其他值的電流（電流/電流）的變換裝置。這就要求設計一種直流電流/電流變換電路來完成這一功能，但是現(xiàn)有直流電流/電流變換電路的輸出電流范圍不可調(diào)節(jié)，因此如何實現(xiàn)寬輸出動態(tài)范圍調(diào)節(jié)，已經(jīng)成為一項亟待解決的關鍵技術問題。

基于上述需求，申請?zhí)枮?01410009977.X的中國專利文獻公開了一種基于PWM調(diào)制的恒流恒壓變換器，該恒流恒壓變換器具有直流電流/電壓變換功能，也具有電流變換功能。但是，該技術方案存在下述缺點：①該技術方案電路設計的模型限制了其輸出電流只能小于輸入電流；②該專利的電路模型中沒有本發(fā)明電路模型中的C和L；③該技術方案中，開關與輸出輸入電流是并聯(lián)關系。此外，申請?zhí)枮?01410009981.6的中國專利文獻公開了一種隔離型高頻開關恒流變換器，也是具有直流電流/電流變換功能，但是，該技術方案存在下述缺點：①該技術方案的電流變化不能由PWM的脈沖寬度調(diào)節(jié)，它的脈沖寬度是固定的；②該技術方案中輸出電流與輸入電流比由變壓器確定，不具有反饋控制功能；③該技術方案的電路模型較復雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題：針對現(xiàn)有技術的上述問題，提供一種寬輸出動態(tài)范圍的直流電流/電流變換電路，本發(fā)明針對恒流供電方式的輸入電流，可通過調(diào)節(jié)電子開關的占空比來調(diào)節(jié)輸出電流與輸入電流的比值，設置不同的占空比可輸出不同的電流值（理論上可以是任意值），能夠?qū)崿F(xiàn)電流/電流轉(zhuǎn)換功能，且輸出電流可大于、等于或小于輸入電流，固定占空比或?qū)敵鲭娏魅硬⑼ㄟ^反饋電路調(diào)節(jié)占空比可使輸出電流穩(wěn)定在某一值，具有簡單實用、效率較高、穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：

本發(fā)明提供一種寬輸出動態(tài)范圍的直流電流/電流變換電路，包括正極母線、負極母線以及依次并聯(lián)在正極母線和負極母線之間的輸入端接入電容C_i、儲能及轉(zhuǎn)換電感L、輸出儲能及濾波電容Co，所述正極母線上位于輸入端接入電容C_i、儲能及轉(zhuǎn)換電感L兩者的連接點之間串接有電子開關Q，所述正極母線上位于儲能及轉(zhuǎn)換電感L、輸出儲能及濾波電容Co兩者的連接點之間串接有續(xù)流及隔離二極管D_T，所述正極母線和負極母線兩者靠輸入端接入電容C_i的一側作為直流電流/電流變換電路的輸入端、靠輸出儲能及濾波電容Co的一側作為直流電流/電流變換電路的輸出端。