[發明專利]一種隔離型直流到直流的變換器電流重構電路及方法

在審

• 申請號: 201911412296.7
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111130356A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 鄒莘劍;杜成瑞;何展湖
• 申請（專利權）人: 深圳科士達科技股份有限公司;深圳科士達新能源有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/32
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡玉

1.一種隔離型直流到直流的變換器電流重構電路，其特征在于，包括：高頻變壓器T1、拓撲開關模塊、電流模式控制器、電流重構電路、電源輸入端、拓撲整流模塊和輸出負載電阻，所述高頻變壓器T1包括原邊繞組TS1、副邊繞組TS2和輔助繞組TS3，所述電源輸入端通過拓撲開關模塊連接至所述高頻變壓器T1的原邊繞組TS1，所述拓撲開關模塊與所述電流模式控制器相連接，所述電流模式控制器通過所述電流重構電路連接至所述高頻變壓器T1的輔助繞組TS3，所述高頻變壓器T1的副邊繞組TS2通過所述拓撲整流模塊連接至所述輸出負載電阻，其中，所述電流重構電路的時間常數大于所述拓撲開關模塊中變換器開關的時間周期Ts。

2.根據權利要求1所述的隔離型直流到直流的變換器電流重構電路，其特征在于，所述電流重構電路包括電容C3和電阻R3，所述電容C3的一端和電阻R3的一端分別連接至所述電流模式控制器，所述電容C3的另一端接地，所述電阻R3的另一端連接至所述高頻變壓器T1的輔助繞組TS3。

3.根據權利要求2所述的隔離型直流到直流的變換器電流重構電路，其特征在于，所述電容C3與所述高頻變壓器T1的輔助繞組TS3之間的連接點為系統參考地GND，所述電容C3與所述電阻R3之間的連接點為所述電流重構電路的輸出端。

4.根據權利要求2所述的隔離型直流到直流的變換器電流重構電路，其特征在于，所述電流模式控制器包括比較器和RS觸發器，所述比較器的同向輸入端連接至所述電容C3的一端和電阻R3的一端，所述比較器的反向輸入端連接至參考電流端，所述比較器的輸出端通過所述RS觸發器連接至所述拓撲開關模塊的PWM驅動端。

5.根據權利要求4所述的隔離型直流到直流的變換器電流重構電路，其特征在于，所述電流重構電路實現電流三角波Ipri的重構，其中電流三角波Ipri中包含電流波形中的交流分量和直流分量；然后將重構的三角波的電容電壓Vcs作為電流反饋信號接入至所述比較器中，實現PWM控制信號的發生。

6.根據權利要求1至5任意一項所述的隔離型直流到直流的變換器電流重構電路，其特征在于，所述電源輸入端包括輸入電源Vin和輸入電容C1，所述輸入電容C1的兩端分別與所述輸入電源Vin的正負極相連接。

7.根據權利要求6所述的隔離型直流到直流的變換器電流重構電路，其特征在于，所述電源輸入端還包括電阻R4，所述輸入電源Vin的負極通過所述電阻R4連接至所述輸入電容C1的接地端。

8.根據權利要求1至5任意一項所述的隔離型直流到直流的變換器電流重構電路，其特征在于，所述高頻變壓器T1的原邊繞組TS1輸入端與所述拓撲開關模塊的輸出端相連接，且與所述高頻變壓器T1的輔助繞組TS3耦合，該原邊繞組TS1與輔助繞組TS3之間的匝比為N：1，N為大于1的自然數。

9.根據權利要求1至8任意一項所述的隔離型直流到直流的變換器電流重構電路，其特征在于，所述電流重構電路的時間常數等于Lm/N，其中，Lm為所述高頻變壓器T1的原邊繞組TS1激磁電感。

10.一種隔離型直流到直流的變換器電流重構方法，其特征在于，采用了如權利要求1至9任意一項所述的隔離型直流到直流的變換器電流重構電路，并通過所述高頻變壓器T1的輔助繞組TS3獲得其方波電壓Vaux，該方波電壓Vaux為所述高頻變壓器T1的原邊繞組TS1電壓Vpri所對應的1/N倍的方波電壓；然后對所述高頻變壓器T1的輔助繞組TS3方波電壓Vaux的波形積分，并在乘以匝比N后除以所述高頻變壓器T1的原邊繞組TS1的勵磁電感Lm，進而重構出所述高頻變壓器T1的原邊繞組TS1的三角波的電容電壓Vcs。