[發明專利]一種高位取能電源電路及其控制方法

在審

• 申請號: 202010866115.4
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111969858A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 張紅波;林衛星;張新剛
• 申請（專利權）人: 特變電工西安柔性輸配電有限公司;特變電工新疆新能源股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/088;H02M1/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種高位取能電源電路，其特征在于，包括反激變壓器T1，二極管D1、二極管D2、…、二極管Dn、二極管Ds1，全控型半導體器件Q1、全控型半導體器件Q2、…、全控型半導體器件Qn，電容器C1、電容器C2、…以及電容器Cn；其中反激變壓器T1包括原邊繞組Np1、原邊繞組Np2、…、原邊繞組Npn及副邊繞組Ns1，反激變壓器T1的所有原邊繞組的線圈匝數相等，n為不小于2的自然數；

所述原邊繞組Npj、二極管Dj與全控型半導體器件Qj串聯構成原邊第j支路，j＝1,2，……n；

副邊繞組Ns1、二極管Ds1與輸出負載串聯，構成副邊第一支路；

原邊第1支路的第一端和電容器C1以及直流母線Vin+連接；原邊第一支路的第二端和電容器C1第二端以及第二支路的第一端連接；

原邊第i支路的第一端和電容器Ci第一端以及原邊第i-1支路的第二端連接，原邊第i支路的第二端和電容器Ci第二端以及第i+1支路的第一端連接，2≤i≤n-1；

原邊第n支路的一端和電容器Cn以及第n-1支路的第二端連接；第n支路的第二端和電容器Cn第二端以及直流母線Vin-連接；副邊繞組Ns1同名端和二極管Ds1陽極連接，異名端和副邊輸出電壓Vo-連接，二極管Ds1陰極和輸出負載一端及輸出電壓Vo+連接，負載另一端和輸出電壓Vo-連接。

2.根據權利要求1所述的一種高位取能電源電路，其特征在于，所述全控型半導體器件Qj和/或二極管Ds1兩端并聯有續流電路。

3.根據權利要求2所述的一種高位取能電源電路，其特征在于，所述續流電路為吸收電路。

4.根據權利要求3所述的一種高位取能電源電路，其特征在于，所述吸收電路為RCD吸收電路。

5.根據權利要求1所述的一種高位取能電源電路，其特征在于，所述副邊繞組Ns1和二極管Ds1串聯后，與電容器Cs1并聯。

6.根據權利要求1所述的一種高位取能電源電路，其特征在于，所述全控型電力電子器件為MOSFET。

7.根據權利要求1所述的一種高位取能電源電路，其特征在于，所述直流母線Vin+或直流母線Vin-端接有電流檢測單元。

8.根據權利要求1或7所述的一種高位取能電源電路，其特征在于，所述輸出負載的兩端并聯有分壓模塊，分壓模塊的輸出端和隔離模塊的輸入端連接，隔離模塊的輸出端和控制模塊及PWM模塊輸入端連接，控制模塊及PWM模塊的輸出端和隔離與驅動放大模塊的輸入端連接，隔離與驅動放大模塊的輸出端和各個全控型半導體器件的柵極連接。

9.一種權利要求1所述的高位取能電源電路的控制方法，其特征在于，實時監測輸入電流I_in和輸出電壓V_o，

若輸入電流I_in≤閾值電流I_{in_ref}，通過輸入電流I_in和輸出電壓V_o計算PWM信號，并利用用PWM信號控制全控型電力電子器件；

若輸入電流I_in＞閾值電流I_{in_ref}，控制全控型電力電子器件的PWM信號占空比為0，并判斷輸出電壓V_o是否大于閾值電壓V_{o_ref}：

若V_o＞V_{o_ref}，則實時監測原邊電流，只要觸發閾值電流I_{in_ref}，控制器使PWM占空比為0或啟動逐波限流；

若Vo≤V_{o_ref}，發出占空比大于0的PWM信號控制全控型電力電子器件。