[發明專利]一種寬電壓啟動系統及其啟動控制方法

在審

• 申請號: 202211435430.7
• 申請日: 2022-11-16
• 公開（公告）號: CN115765472A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 賴錦同
• 申請（專利權）人: 偉順（中國）機電設備有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M3/00;H02M1/36;H02M1/08;H02M1/088
• 代理公司: 泉州市誠得知識產權代理事務所(普通合伙) 35209
• 代理人: 王杰

1.一種寬電壓啟動系統，其特征在于，包括：

雙向CLLC變壓器模塊，進行雙向變換輸出負載使用的目標電壓，并且把線路中雙向流通的模擬信號有線傳輸到MKP電容器諧振網絡模塊和串聯拓撲電路模塊進行拓撲結構、電流調節控制；

MKP電容器諧振網絡模塊，是接收串聯拓撲電路模塊在線路中給負載提供調節電壓幅度使用后，對線路中的電流進行吸收和整流處理，它與雙向CLLC變壓器模塊采用串聯的形式，與負載使用線路系統連接在串聯拓撲電路模塊中，進行寬電壓的啟動調控；

串聯拓撲電路模塊，是CLLC變壓器、MKP電容器、傳感器及處理器按照串聯形式組成拓撲結構，觸動ZVS開關啟動模塊和PWM軟開關啟動模塊進行負載電壓的啟動控制；

ZVS開關啟動模塊，是對接收串聯拓撲電路模塊中檢測線路的電壓；所述ZVS開關啟動模塊包括柵極電壓、二極管及正反饋啟動；

所述柵極電壓是由金屬絲組成篩網狀及螺旋狀電極兩端的電壓量，用于控制電子流從源極流向漏極，是控制物理柵的開關；

所述二極管是用半導體材料制備成的電子器件，用在連接導通負載線路，具有單向導電性能，在二極管上的陽極加上正向電壓，就能通過二極管接通線路，將電流從陽極流向陰極；所述正反饋啟動是在ZVS開關的自激電路部分通過線路中的電流與電壓差值的感應，進行了正反饋啟動的作用；

當ZVS開關啟動模塊接通時，兩端電壓值為零，消除電路中電流、電壓的重疊及消除開關損耗；

PWM軟開關啟動模塊，是對接收串聯拓撲電路模塊中檢測線路的電壓，采取脈沖寬度調制PWM方法進行調制，通過控制電感電流方向控制能量的流向，以此改變電路中電壓的大小和輸出頻率。

2.根據權利要求1所述的一種寬電壓啟動系統，其特征在于：所述雙向CLLC變壓器模塊包括電壓感應器收發信號、電壓控制器調頻變壓及相位補償器補償誤差電壓；

所述電壓感應器收發信號是計算和檢測線路中的電壓量，通過接收電壓的模擬信號進行判斷直流電和交流電，并把接收的信號輸出到電源開關進行控制；

所述電壓控制器調頻變壓是在負載線路的開環頻率響應處，提供超前相位，補償和抵消負載的滯后相位；

所述相位補償器補償誤差電壓是在線路中電壓控制器調頻變壓進行補償相位后，通過自動切換線路，消除相位差，以及觸發脈沖的相位來控制直流輸出電壓進行自控。

3.根據權利要求1或2所述的一種寬電壓啟動系統，其特征在于：所述MKP電容器諧振網絡模塊包括MKP電容器整流濾波；

所述MKP電容器整流濾波是利用MKP電容器在負載線路中使用的低壓調諧濾波及高壓高頻脈沖狀態中，進行整流吸收。

4.根據權利要求3所述的一種寬電壓啟動系統，其特征在于：所述串聯拓撲電路模塊包括DC-DC電源和AC-DC電源；

所述DC-DC電源是在直流電路中，將一個電壓值的電能轉變為另一個電壓值的電能的，連接在負載線路中的穩壓電源電子元件；

所述AC-DC電源是交流電源，經過負載線路中的高壓整流濾波得到直流高壓，給CLLC變換器在輸出端獲得穩定的直流電壓。

5.根據權利要求4所述的一種寬電壓啟動系統，其特征在于：所述PWM軟開關啟動模塊包括調壓式功率啟動、增壓式功率啟動及電容式功率啟動；

所述調壓式功率啟動分為線性調壓式驅動和脈寬調制調壓式驅動兩種，其中，線性調壓方式是通過對驅動電壓進行線性調節，獲得驅動電流；

脈寬調制方式是通過對驅動電壓進行脈寬調制，獲得驅動電流；

所述增壓式功率啟動是開關啟動后，增壓模塊提供低電壓維持電壓開關打開，增壓模塊提供快速、可預知及不受電壓變化影響的線圈電流上升波形，保證電壓開關開啟和關閉的一致性；

所述電容式功率啟動通過高壓電容放電驅動電壓開關，高電容電壓提供給電磁線圈瞬態高變化速率的電流，使控制開關到達指定位置，電壓開關開啟后，線路提供低電壓維持開啟狀態。