[發(fā)明專利]一種用于雙BOOST的中間電容電壓平衡電路及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911113637.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN110707928A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦建;符仁德;杜戈陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市福瑞電氣有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/158
• 分類號(hào): H02M3/158
• 代理公司: 44399 深圳市漢唐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 韋鰲

本發(fā)明屬于DCDC變換器技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種用于雙BOOST的中間電容電壓平衡電路，包括：雙BOOST拓?fù)潆娐贰蓚€(gè)電容電壓采集電路、電壓比較電路、一個(gè)電容電壓平衡環(huán)、兩個(gè)電感電流控制環(huán)和兩個(gè)電流比較電路。還公開了一種用于雙BOOST的中間電容電壓平衡方法。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了能夠平衡中間電容電壓，提高DCDC變換器的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于DCDC變換器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于雙BOOST的中間電容電壓平衡電路及方法。

背景技術(shù)

由于雙BOOST拓?fù)洳粌H可以提供大的升壓比，還可以提高DCDC變換器的效率；因此被廣泛應(yīng)用；比如燃料電池DCDC等需要升壓的應(yīng)用場合；但此拓?fù)浯嬖谝粋€(gè)問題，如圖1所示，雙BOOST拓?fù)溥B接電源(DC Voltage Source)經(jīng)過升壓電路連接負(fù)載(Load)，通過PWM波形控制IGBT器件(圖中的PwmUp\PwmDn)的導(dǎo)通與關(guān)斷實(shí)現(xiàn)對(duì)升壓電路的控制，由于電感L1\L2，電容C1\C2，二級(jí)管D1\D2,IGBT等器件的差異性，或電路信號(hào)采樣精度的差異性，造成電容C1和C2上的電壓不平衡；小電流情況更為突出；目前，最直接有效的辦法就是將C1,C2更換耐壓更大的電容，這樣會(huì)成本增加，體積增加，而且電壓不平衡現(xiàn)象依然存在。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種用于雙BOOST的中間電容電壓平衡電路及方法，能夠平衡中間電容電壓，提高DCDC變換器的效率。

本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種用于雙BOOST的中間電容電壓平衡電路，包括：雙BOOST拓?fù)潆娐贰蓚€(gè)電容電壓采集電路、電壓比較電路、一個(gè)電容電壓平衡環(huán)、兩個(gè)電感電流控制環(huán)和兩個(gè)電流比較電路，所述兩個(gè)電容電壓采集電路分別連接雙BOOST拓?fù)潆娐返膬蓚€(gè)中間電容，用于采集兩個(gè)中間電容的電壓值，兩個(gè)電容電壓采集電路分別與電壓比較電路連接，電壓比較電路與電容電壓平衡環(huán)連接，電容電壓平衡環(huán)分別與兩個(gè)電流比較電路連接，兩個(gè)電流比較電路分別與兩個(gè)電感電流控制環(huán)連接，兩個(gè)電感電流控制環(huán)分別與雙BOOST拓?fù)潆娐分械膬蓚€(gè)IGBT器件的控制端連接，向其輸出相應(yīng)的PWM控制波形。

一種用于雙BOOST的中間電容電壓平衡方法，平衡電路包括雙BOOST拓?fù)潆娐贰蓚€(gè)電容電壓采集電路、電壓比較電路、一個(gè)電容電壓平衡環(huán)、兩個(gè)電感電流控制環(huán)和兩個(gè)電流比較電路，方法包括以下步驟：

通過兩個(gè)電容電壓采集電路分別采集雙BOOST拓?fù)潆娐分袃蓚€(gè)中間電容的電壓值，電壓比較電路通過對(duì)兩個(gè)電壓值進(jìn)行比較，將比較結(jié)果輸出給電容電壓平衡環(huán)；

電容電壓平衡環(huán)分別向兩個(gè)電流比較電路輸入平衡信號(hào)，兩個(gè)電流比較電路分別給兩個(gè)電感電流控制環(huán)輸出電感電流控制信號(hào)；

兩個(gè)電感電流控制環(huán)根據(jù)電感電流控制信號(hào)，輸出相應(yīng)的PWM控制波形給兩個(gè)IGBT器件的控制端。

當(dāng)一個(gè)電容的電壓值大于另一個(gè)電容的電壓值時(shí)，一個(gè)電容對(duì)應(yīng)的那個(gè)電感電流控制環(huán)輸出減小對(duì)應(yīng)電感電流的PWM控制波形，另一個(gè)電容對(duì)應(yīng)的那個(gè)電感電流控制環(huán)輸出增加對(duì)應(yīng)電感電流的PWM控制波形。

當(dāng)一個(gè)電容的電壓值大于另一個(gè)電容的電壓值時(shí)，一個(gè)電容對(duì)應(yīng)的那個(gè)電感電流控制環(huán)輸出保持當(dāng)前對(duì)應(yīng)電感電流的PWM控制波形，另一個(gè)電容對(duì)應(yīng)的那個(gè)電感電流控制環(huán)輸出增加對(duì)應(yīng)電感電流的PWM控制波形。

當(dāng)一個(gè)電容的電壓值大于另一個(gè)電容的電壓值時(shí)，一個(gè)電容對(duì)應(yīng)的那個(gè)電感電流控制環(huán)輸出減小電感電流的PWM控制波形，另一個(gè)電容對(duì)應(yīng)的那個(gè)電感電流控制環(huán)輸出保持當(dāng)前對(duì)應(yīng)電感電流的PWM控制波形。