[發明專利]一種可平滑輸入電流型脈沖電源

在審

• 申請號: 201811200853.4
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109104116A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 李向鋒;唐建業;郁婿奇
• 申請（專利權）人: 浙江嘉科電子有限公司
• 主分類號: H02M9/06
• 分類號: H02M9/06;H02M1/34
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

本發明涉及機載電源技術領域，具體涉及一種可平滑輸入電流型脈沖電源，可用于機載供電系統，以三相有源功率校正技術為基礎，構建雙向儲能脈沖電源，利用雙向電源在系統功放工作時儲能單元對外放電，彌補脈沖功率上升時發電機響應不足，防止發電機電壓跌落；功放脈沖停止工作時對儲能單元充電，將發電機多余能量進行儲存。本發明解決了航空平臺發電機后端的脈沖(跳變)負載，解決飛機發電機調制失調問題。

技術領域

本發明涉及機載電源技術領域，特別涉及一種可平滑輸入電流型脈沖電源。

背景技術

隨著電力電子技術的不斷發展，脈沖電源可高精度的控制輸出，較小的開關紋波，在簡化電路結構的同時也提升了脈沖電源的效率。基于脈沖電源斷續供電的優勢，其被廣泛應用于通信、機載和航空領域。機載電源主要功能是產生或存儲機載用電設備所需要的電能，必須要具備高重量功率比，電源容量大，供電余度、可靠性、安全性都要具備較高的水準。

目前，大多機載電源采取傳統整流技術，已無法滿足機載電源系統GJB181的要求，同時也造成電流波形畸變，降低機載電源的功率因數，較低的功率因數沒有被校正提升，發電設備除了有效功率外，還要提供與工作非相關的虛功，這導致需要更大的發電機、轉換機、輸送工具、纜線及額外的配送系統等，以彌補損耗的不足，并產生高次諧波分量，污染機載其它用電設備，不利于充分發揮這些設備的性能。

發明內容

傳統電源采用整流濾波技術設計，電源適應性差，不能適應機載環境。為了解決上述的技術問題，克服現有技術中的不足，本發明提供一種可平滑輸入電流型脈沖電源。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：該可平滑輸入電流型脈沖電源，其特征在于，包括PFC模塊，用于將三相交流電轉化為270V直流電壓，同時具有功率上升下降斜率控制功能，限制交流側的電流變化斜率；雙向DC/DC電源，其作為儲能單元來處理輸出功率中的脈動分量，當輸出功率小于平均功率時維持儲能電容的電壓為高位，當脈沖功率大于平均功率時將儲能電容的能量釋放到270V直流總線上；以及儲能電容Cb，其與雙向DC/DC電源并聯連接，通過控制使雙向DC/DC電源的電感電流i_b跟蹤負載電流i_o中的脈動分量。

進一步的，所述雙向DC/DC電源采用Buck/Boost雙向變換器，Buck/Boost雙向變換器的電感L聯接在PFC模塊的輸出端，其輸入電壓為脈沖電源的輸出電壓Vo。

進一步的，所述雙向DC/DC電源的電感電流i_b提供負載電流中所需的脈動分量，即：

其中：Ip為負載電流脈沖值，Dp為負載脈沖占空比，Tp為脈沖周期；

雙向DC/DC電源、儲能電容Cb所處理的脈動功率為：

在一個脈沖周期內，在[0，t]時間段內，雙向DC/DC電源、儲能電容的電壓從Vcbmax下降到Vcb(t)，儲能電容釋放的能量為：

儲能電容釋放的能量為：

當t＝DpTp時，儲能電容電壓的最小值為：

通過增大儲能電容Cb電壓脈動，從而降低電容容量，減少電源的體積和重量。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：