[發(fā)明專利]高頻直流變換電路及其控制方法、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911396355.6
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111049374A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅萬里;盛建科;王正云;李曉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲福德軌道交通研究院有限公司;廣東福德電子有限公司;湖南福德電氣有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H02M3/158
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 劉克寬

本發(fā)明涉及一種高頻直流變換電路及其控制方法、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，用于提高直流變換電源的系統(tǒng)開關(guān)頻率，改善輸出紋波，其中高頻直流變換電路包括：輸入正端DC+、輸入負(fù)端DC?、正母線BUS+、負(fù)母線BUS?、輸出正端DOUT+、輸出負(fù)端DOUT?、電容、電阻R1、N條支路，其中N≥2；所述輸入正端DC+分別經(jīng)N條支路連接至輸入負(fù)端DC?，其中每條所述支路均包含兩個相互串聯(lián)的開關(guān)管，每個開關(guān)管的C極與E極兩端均并聯(lián)有導(dǎo)通方向指向輸入正端DC+的二極管；每條支路中的兩個開關(guān)管之間的接點均串聯(lián)一個電感后連接至所述正母線BUS+；正母線BUS+與輸出正端DOUT+相接，輸入負(fù)端DC?經(jīng)負(fù)母線BUS?連接至輸出負(fù)端DOUT?；電阻R1、電容相互并聯(lián)后跨接在正母線BUS+、負(fù)母線BUS?之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直流電源領(lǐng)域，尤其是一種高頻直流變換電路及其控制方法、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，直流變換電源多數(shù)采用開關(guān)管實現(xiàn)斬波控制。

斬波控制過程中，開關(guān)管的每次開關(guān)動作都伴隨有開關(guān)損耗，導(dǎo)致開關(guān)管積累熱量，熱量需給予一定時間進(jìn)行蒸發(fā)冷卻，否則熱量散不出去就會炸管，因此出現(xiàn)開關(guān)管具有最高允許頻率的限制，其中每個開關(guān)管的材質(zhì)、型號不同，其最高允許頻率會略有差異。

直流變換電源受限于開關(guān)管的最高允許頻率，其系統(tǒng)開關(guān)頻率也會具有上限，而直流變換電源的系統(tǒng)開關(guān)頻率與其輸出紋波的幅值呈負(fù)相關(guān)特性，系統(tǒng)開關(guān)頻率越高，其輸出紋波的幅值越小，由于系統(tǒng)開關(guān)頻率具有上限，輸出紋波的改善性能亦無法實現(xiàn)瓶頸突破。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提高直流變換電源的系統(tǒng)開關(guān)頻率，改善輸出紋波。

為此，提供一種高頻直流變換電路，包括輸入正端DC+、輸入負(fù)端DC-、正母線BUS+、負(fù)母線BUS-、輸出正端DOUT+、輸出負(fù)端DOUT-、電容、電阻R1、N條支路，其中N≥2；所述輸入正端DC+分別經(jīng)N條支路連接至輸入負(fù)端DC-，其中每條所述支路均包含兩個相互串聯(lián)的開關(guān)管，每個開關(guān)管的C極與E極兩端均并聯(lián)有導(dǎo)通方向指向輸入正端DC+的二極管；每條支路中的兩個開關(guān)管之間的接點均串聯(lián)一個電感后連接至所述正母線BUS+；正母線BUS+與輸出正端DOUT+相接，輸入負(fù)端DC-經(jīng)負(fù)母線BUS-連接至輸出負(fù)端DOUT-；電阻R1、電容相互并聯(lián)后跨接在正母線BUS+、負(fù)母線BUS-之間。

進(jìn)一步地，還包括用于驅(qū)動各個開關(guān)管通斷的控制器，每條所述支路及所述正母線BUS+上均設(shè)有電流互感器，各個電流互感器分別電連接所述控制器。

進(jìn)一步地，所述正母線BUS+上串聯(lián)有開關(guān)K1。

進(jìn)一步地，所述開關(guān)管均為IGBT管。

進(jìn)一步地，所述電阻R1具體采用水泥電阻。

進(jìn)一步地，所述電容有多個，多個電容相互并聯(lián)后共同跨接在正母線BUS+、負(fù)母線BUS-之間。

進(jìn)一步地，所述支路具體為四條。

還提供一種所述高頻直流變換電路的控制方法，包括：

步驟A.控制電氣上鄰近輸入負(fù)端DC-的各個開關(guān)管常斷，控制電氣上鄰近輸入正端DC+的各個開關(guān)管交替導(dǎo)通；和/或

步驟B.控制電氣上鄰近輸入正端DC+的各個開關(guān)管常斷，控制電氣上鄰近輸入負(fù)端DC-的各個開關(guān)管交替導(dǎo)通。

進(jìn)一步地，所述交替導(dǎo)通的控制方式進(jìn)一步包括：

周期性向所需交替導(dǎo)通的各個開關(guān)管輸送控制波形；

獲取所需交替導(dǎo)通的各個開關(guān)管的數(shù)量M，將每個周期的時長平分成M個區(qū)間；

對于所需交替導(dǎo)通的每個開關(guān)管，控制其僅在其中一個區(qū)間中導(dǎo)通，且導(dǎo)通時長小于所述區(qū)間的時長。