[發明專利]一種反灌能量吸收電路及控制方法

有效

• 申請號: 202011204143.6
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112350292B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 申宏偉;朱寶;吳春燕;張昊東;譚文華;萬志華;張春雷;曹帥
• 申請（專利權）人: 北京航天發射技術研究所
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02M1/32
• 代理公司: 北京天方智力知識產權代理事務所(普通合伙) 11719
• 代理人: 路遠

1.一種反灌能量吸收電路，其特征在于，包括：

儲能緩沖電路，用于形成直流母線上負載瞬時關斷時的反灌能量緩沖，當所述負載恢復使能時將緩沖蓄能向所述負載反饋；

能量泄放電路，用于受控使能平抑所述直流母線上反灌能量形成的電壓波動；所述能量泄放電路靠近直流穩壓電源，包括受控泄放開關K1、續流二極管VD1和泄放電阻R1，受控泄放開關K1包括第一通斷連接端、第二通斷連接端和控制信號輸入端，泄放電阻R1與續流二極管VD1并聯，續流二極管VD1的正極端連接受控泄放開關K1的第一通斷連接端，續流二極管VD1的負極端和泄放電阻R1的自由端分別連接直流母線，控泄放開關K1的第二通斷連接端連接供電回路的接地端；

電壓采樣電路，用于實時采樣所述直流母線的電壓信號；

泄放控制電路，用于根據所述電壓信號的變化形成驅動信號使能所述能量泄放電路；

尖峰平抑電路，用于平抑電路或負載在通斷或使能過程中在所述直流母線上形成的尖峰脈沖；所述尖峰平抑電路位于電壓采樣電路與儲能緩沖電路之間，包括：

第一平抑電路，用于形成快速泄放通路，吸收供電回路中時間為ps-ns級的尖峰脈沖；和/或第二平抑電路，用于形成快速泄放通路，吸收時間為ns-us級的尖峰脈沖；所述第一平抑電路包括瞬態抑制二極管VD4，并聯在供電回路中，所述第二平抑電路包括壓敏電阻VR1，并聯在供電回路中。

2.如權利要求1所述的反灌能量吸收電路，其特征在于，所述儲能緩沖電路接近負載，包括電阻R2、電容C1和二極管VD2，電阻R2與電容C1串聯，二極管VD2與電阻R2并聯，二極管VD2的負極端與電阻R2的自由端連接所述直流母線，電容C1的自由端連接供電回路的接地端。

3.如權利要求1所述的反灌能量吸收電路，其特征在于，所述受控泄放開關K1為繼電器、接觸器、MOS管、固態繼電器中的一種。

4.如權利要求1所述的反灌能量吸收電路，其特征在于，還包括故障隔離電路，故障隔離電路包括故障隔離二極管VD3和電阻R3，故障隔離二極管VD3串聯在直流穩壓電源輸出端與直流母線間，故障隔離二極管VD3的負極端連接所述直流母線。

5.如權利要求1所述的反灌能量吸收電路，其特征在于，所述泄放控制電路包括處理單元、驅動電路，處理單元的信號輸出端連接驅動電路的信號輸入端，驅動電路的信號輸出端連接受控泄放開關K1的控制信號輸入端輸出功率信號，處理單元包括具有模數轉換功能的數據輸入端連接電壓采樣電路的信號輸出端。

6.一種反灌能量吸收電路的控制方法，其特征在于，利用如權利要求1至5任一所述的反灌能量吸收電路，包括：

實時采集直流母線上的電壓信號形成實時電壓數據；

將實時電壓數據與第一電壓閾值比較，當大于第一電壓閾值時，形成使能數據驅動驅動電路輸出驅動信號將能量泄放電路導通，利用泄放電阻消耗反灌能量；

當實時電壓數據與第一電壓閾值比較小于第一電壓閾值時但大于第二電壓閾值時，重復使能數據驅動驅動電路輸出驅動信號保持能量泄放電路導通，利用泄放電阻持續消耗反灌能量；

當實時電壓數據與第二電壓閾值比較，當小于第二電壓閾值時，形成關斷數據驅動驅動電路輸出驅動信號將能量泄放電路斷開保持直流母線電壓穩定；

還包括：

比較實時電壓數據間是否存在確定的趨于第一電壓閾值的上升趨勢，如存在則根據第一預置PID數據設置使能數據輸出頻率；

比較實時電壓數據間是否存在確定的趨于第二電壓閾值的下降趨勢，如存在則根據第二預置PID數據設置使能數據輸出頻率。