[發明專利]一種快速隔離斷路器及其控制算法

在審

• 申請號: 201811217472.7
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109951098A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 馮申;李廷會;廖志賢;田宇;冼業泰
• 申請（專利權）人: 廣西師范大學
• 主分類號: H02M7/797
• 分類號: H02M7/797
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 于鵬

本發明公開了一種快速隔離斷路器及其控制算法，屬于電子電路領域，包括EMI濾波電路、整流電路、全橋電路拓撲電路、輸出濾波電路、電壓電流采集電路、模數轉換電路、驅動電路、PWM產生電路、母線電壓檢測電路、零極點補償電路Ⅰ、PFC電路、零極點補償電路Ⅱ、除法器電路、零極點補償電路Ⅲ和控制電路。本發明的AC?DC雙向電源不僅電路簡單，對各種干擾也做了處理，降低電路成本，降低電路紋波，使得電路系統穩定，每個電子器件不僅在AC?DC還是DC?AC都可以實現價值，實現電路最大效率。

技術領域

本發明涉及電子電路領域，尤其涉及一種快速隔離斷路器及其控制算法。

背景技術

目前面對能源危機和對環境的保護，新能源應運而生。

AC-DC電路是將交流電整流成直流電，多采用Boost升壓電路，這樣可以提高電路的功率。同時，為了提高功率因數，減小諧波電流，PFC(power factor correct)電路的研究與應用也得到重視。相對于傳統的PFC電路，無橋PFC省掉了前級的整流橋，使得電路的效率得以提升。基于雙向AC-DC變換器的能量系統不僅具有高效的能源利用效率，并且可以實現直流側能量的回收再利用，實現了能源的高效利用。DC-AC電路是將直流電逆變成交流電，從而供模塊或者設備使用。

數字電源在開關頻率更高的情況下實施更為復雜的非線性預測及自適應控制算法，從而令電源設計實現更佳的能效和電源規格，所以數字電源比模擬電源更具有前景。但是目前的單向無橋PFC電路中，共模干擾嚴重，為了更好的應用無橋PFC來實現整流的同時能量能夠雙向流動，不造成能量損耗，并且能夠在此電路拓撲的基礎上實現逆變，實現設計一個充放電體系很重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種快速隔離斷路器及其控制算法，解決現有雙向AC-DC充放電模塊效率不高、穩定性差的技術問題。

一種快速隔離斷路器，包括EMI濾波電路、整流電路、全橋電路拓撲電路、輸出濾波電路、電壓電流采集電路、模數轉換電路、驅動電路、PWM產生電路、母線電壓檢測電路、零極點補償電路Ⅰ、PFC電路、零極點補償電路Ⅱ、除法器電路、零極點補償電路Ⅲ和控制電路；

所述整流電路的輸入端與電源輸入端連接，所述整流電路的輸出端與全橋電路拓撲電路的輸入端連接，所述全橋電路拓撲電路的輸出端與輸出濾波電路連接，所述EMI濾波電路設置在整流電路的輸入端，所述電壓電流采集電路的采集端與整流電路的輸入端連接，所述驅動電路與全橋電路拓撲電路連接，所述PWM產生電路的輸出端與驅動電路連接，所述母線電壓檢測電路的采集端與輸出濾波電路的輸出端連接，所述模數轉換電路的輸入端與電壓電流采集電路和母線電壓檢測電路連接，所述模數轉換電路的輸出端分別與零極點補償電路Ⅰ、PFC電路和零極點補償電路Ⅱ連接，所述零極點補償電路Ⅰ經PFC電路與零極點補償電路Ⅱ連接，所述零極點補償電路Ⅱ、除法器電路和零極點補償電路Ⅲ均與PWM產生電路連接，所述控制電路分別與EMI濾波電路、零極點補償電路Ⅰ、PFC電路、零極點補償電路Ⅱ、除法器電路和零極點補償電路Ⅲ連接。

進一步地，所述整流電路由電感L1、L2組成，所述電感L1、L2分別連接在輸入端的正負極上。

進一步地，所述全橋電路拓撲電路包括功率開關管Q1、Q2、Q3、Q4和功率二極管D1、D2、D3、D4，所述功率二極管D1并聯在功率開關管Q1的漏極和源極兩端，所述功率二極管D2并聯在功率開關管Q2的漏極和源極兩端，所述功率二極管D3并聯在功率開關管Q3的漏極和源極兩端，所述功率二極管D4并聯在功率開關管Q4的漏極和源極兩端，所述功率開關管Q1的源極與功率開關管Q2的漏極連接，所述功率開關管Q3的源極與功率開關管Q4的漏極連接，所述功率開關管Q1的漏極與功率開關管Q3漏極連接，所述功率開關管Q2的源極與功率開關管Q4源極連接。