[發(fā)明專利]一種基于分段變電感的頻率最優(yōu)控制的CRM升壓變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010869906.2
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112217386B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設計）人: 姚凱;劉勁滔;楊堅;高陽;李家鎮(zhèn);王澤松;劉樂
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02M1/42
• 分類號: H02M1/42;H02M7/04;H02M7/217;H02M1/08;H02M1/44;H02M1/12
• 代理公司: 北京和信華成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 張菊萍

1.一種基于分段變電感的頻率最優(yōu)控制的CRM升壓變換器，其特征在于，包括主功率電路和控制電路；

所述主功率電路包括輸入電壓源v_in、EMI濾波器、二極管整流電路RB、可變電感L_bVI、開關管Q_b、二極管D_b、濾波電容C和負載R_Ld；所述輸入電壓源v_in與EMI濾波器的輸入端口連接，EMI濾波器的輸出端口與二極管整流電路RB的輸入端口連接，二極管整流電路RB的輸出負極為參考電位零點，二極管整流電路RB的輸出正極與可變電感L_bVI的一端連接，可變電感L_bVI另一端分別接入開關管Q_b的漏極D和二極管D_b的陽極，Q_b的漏極連接到參考電位零點，二極管D_b的陰極分別與濾波電容C的一端和負載R_Ld的一端連接，濾波電容C的另一端和負載R_Ld的另一端均連接參考電位零點，負載R_Ld兩端的電壓為輸出電壓V_o；主功率電路中升壓電感為可變電感L_bVI，其電感值在半個工頻周期內(nèi)通過實時施加不同的偏置電流來調(diào)整電感值；在輸出功率為120W，輸出電壓為400V的工況下，若電感在半個工頻周期內(nèi)分為四段，由于半個工頻周期內(nèi)電感值關于電角度曲線的對稱關系，第二段和第三段感值相等，即半個工頻周期內(nèi)需要兩個電感值，則輸入電壓有效值90VAC時，在0～0.185π和0.815π～π電角度內(nèi)控制電感值為0.929mH，在0.185π～0.815π時，控制電感值為0.767mH，此時頻率變化范圍為30～36.3kHz；輸入電壓有效值110VAC時，在0～0.19π和0.81π～π電角度內(nèi)控制電感值為1.314mH，在0.19π～0.81π時，控制電感值為1.027mH，此時頻率變化范圍為30～38.3kHz；輸入電壓有效值176VAC時，在0～0.213π和0.787π～π電角度內(nèi)控制電感值為2.644mH，在0.213π～0.787π時，控制電感值為1.625mH，此時頻率變化范圍為30～48.7kHz；輸入電壓有效值220VAC時，在0～0.238π和0.762π～π電角度內(nèi)控制電感值為3.169mH，在0.238π～0.762π時，控制電感值為1.494mH，此時頻率變化范圍為30～63.5kHz；輸入電壓有效值264VAC時，在0～0.292π和0.708π～π電角度內(nèi)控制電感值為2.498mH，在0.292π～0.708π時，控制電感值為0.645mH，此時頻率變化范圍為30～115.8kHz；保證了寬電壓范圍下，最低開關頻率都為30kHz且頻率變化范圍大大減小；

所述的控制電路包括CRM控制和驅(qū)動電路、輸出電壓反饋電路、整流后輸入電壓分壓電路、乘法器和可變電感控制電路；所述CRM控制和驅(qū)動電路的輸出端與開關管Q_b的門極G連接；輸出電壓反饋電路輸入端連接主功率電路的輸出電壓V_o的正極，輸出端連接乘法器的一個輸入端；整流后輸入電壓分壓電路的輸入端與整流后輸入電壓采樣點V_g即二極管整流電路RB的輸出正極連接，輸出端連接乘法器的另一個輸入端；乘法器的輸出端連接CRM控制和驅(qū)動電路的一個輸入端；可變電感控制電路的一個輸入端與整流后輸入電壓采樣點V_g即二極管整流電路RB的輸出正極連接，另一個輸入端與CRM控制和驅(qū)動電路的輸出端相連，輸出端連接到主功率電路的可變電感L_bVI控制端上。