[發明專利]一種功率拓撲電路、控制方法及控制裝置

有效

• 申請號: 202010320498.5
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111446856B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 趙龍;曹炳;李愛剛
• 申請（專利權）人: 上能電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/08
• 代理公司: 深圳盛德大業知識產權代理事務所(普通合伙) 44333
• 代理人: 賈振勇

1.一種功率拓撲電路，其特征在于，所述功率拓撲電路包括：一直流電源、一升壓電感、驅動單元、箝位單元、輸出母線濾波單元、母線輸出端；所述直流電源的正極與所述升壓電感一端連接，所述直流電源的負極分別與所述驅動單元、輸出母線濾波單元以及母線輸出端的負極連接，所述升壓電感另一端與驅動單元連接，所述箝位單元分別與所述驅動單元以及所述輸出母線濾波單元連接，所述輸出母線濾波單元還分別與所述母線輸出端的正極以及負極連接，所述輸出母線濾波單元設置有一母線中心節點以及一端與所述母線中心節點連接的第一輸出母線濾波電容，所述箝位單元設置有一箝位電容；

所述驅動單元包括第一功率開關管、第二功率開關管、第三功率開關管、以及第四功率開關管，所述第一功率開關管的集電極與所述輸出母線濾波單元和所述母線輸出端的正極連接，所述第一功率開關管的發射極與所述箝位電容的一端以及第二功率開關管的集電極連接；所述第二功率開關管的集電極與所述箝位電容一端連接，所述第二功率開關管的發射極與所述升壓電感的一端以及第三功率開關管的集電極連接；所述第三功率開關管的發射極與所述箝位電容的另一端以及所述第四功率開關管的集電極連接，所述第四功率開關管的發射極與所述直流電源的負極、所述第一輸出母線濾波電容的另一端以及所述母線輸出端的負極連接；

所述第一功率開關管、第二功率開關管、第三功率開關管、以及第四功率開關管分別滿足預先設置好的第一驅動時序、第二驅動時序、第三驅動時序以及第四驅動時序；分別獲取與所述驅動單元中第一功率開關管、第二功率開關管、第三功率開關管以及第四功率開關管對應的第一驅動時序、第二驅動時序、第三驅動時序以及第四驅動時序；

基于所述第一驅動時序、第二驅動時序、第三驅動時序以及第四驅動時序輸出第一驅動信號、第二驅動信號、第三驅動信號以及第四驅動信號，以驅動所述第一功率開關管、第二功率開關管、第三功率開關管以及第四功率開關管開通或關閉，讓每個周期內所述箝位電容向所述母線輸出端的放電電荷量與每個周期內對第一輸出母線濾波電容的充電電荷量相等，保持母線中心節點的電位不變，以控制所述母線輸出端輸出穩定的電壓；所述第一驅動信號以及第二驅動信號在整個控制時間軸上均為高電平，以使所述第一功率開關管以及所述第二功率開關管為常通狀態；

在每個周期內的初始狀態，所述第三驅動信號以及所述第四驅動信號均為低電平，以使所述第三功率開關管以及所述第四功率開關管均為關閉狀態；

在每個周期內的第一時間段內，所述第三驅動信號為高電平，所述第四驅動信號為低電平，以使所述第三功率開關管為開通狀態，所述第四功率開關管為關閉狀態；

在每個周期內的第二時間段內，所述第三驅動信號以及所述第四驅動信號均為高電平，以使第三功率開關管以及第四功率開關管均為開通狀態；

在每個周期內的第三時間段內，所述第三驅動信號為高電平，所述第四驅動信號為低電平，以使所述第三功率開關管為開通狀態，所述第四功率開關管為關閉狀態；

在每個周期內的第四時間段內，所述第三驅動信號以及所述第四驅動信號為低電平，以使所述第三功率開關管以及所述第四功率開關管為關閉狀態，直到下一周期的到來。

2.如權利要求1所述的功率拓撲電路，其特征在于，所述箝位單元包括第一箝位二極管以及第二箝位二極管，其中，所述第一箝位二極管的負極分別與所述箝位電容的一端、所述第一功率開關管以及第二功率開關管連接，所述第一箝位二極管的正極分別與所述母線中心節點以及所述第二箝位二極管的負極連接，所述第二箝位二極管的正極分別與所述箝位電容的另一端、第三功率開關管以及第四功率開關管連接。

3.如權利要求2所述的功率拓撲電路，其特征在于，所述輸出母線濾波單元還包括第二輸出母線濾波電容，所述第二輸出母線濾波電容一端分別連接所述第一功率開關管以及所述母線輸出端的正極，所述第二輸出母線濾波電容另一端分別與所述第一輸出母線濾波電容的一端、所述母線中心節點以及所述第一箝位二極管與第二箝位二極管之間的連接點連接。