[發明專利]有源DC母線電壓均衡電路

在審

• 申請號: 202211639782.4
• 申請日: 2022-12-20
• 公開（公告）號: CN116345866A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 澤利科·揚科維奇;曹繼軍
• 申請（專利權）人: 羅克韋爾自動化技術公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M3/335;H02P6/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 姚文杰

1.一種系統，包括：

DC母線電路，其具有第一母線端子、第二母線端子、第一母線電容器和第二母線電容器，所述第一母線電容器和所述第二母線電容器在所述第一母線端子和所述第二母線端子之間彼此串聯耦接，并且所述第一母線電容器和所述第二母線電容器在中間節點處彼此耦接；

耦接在所述第一母線電容器和第一開關控制電路之間的第一耗盡型場效應晶體管FET；

耦接在所述第二母線電容器和第二開關控制電路之間的第二耗盡型FET；以及

控制電路，被配置成控制所述第一耗盡型FET和所述第二耗盡型FET以均衡所述第一母線電容器的第一電容器電壓和所述第二母線電容器的第二電容器電壓。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述第一耗盡型FET和所述第二耗盡型FET被配置成響應于電源被關閉或具有小于閾值的輸出電壓而使相應的第一母線電容器和第二母線電容器放電。

3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述控制電路包括：

電壓感測電路，被配置成感測所述第一電容器電壓和所述第二電容器電壓，并且基于所述第一電容器電壓和所述第二電容器電壓提供傳感器電壓信號；以及

調節器，被配置成基于所述傳感器電壓信號控制所述第一耗盡型FET和所述第二耗盡型FET。

4.根據權利要求3所述的系統，其中，所述調節器是比例積分PI調節器。

5.根據權利要求3所述的系統，其中，所述調節器被配置成基于所述傳感器電壓信號提供控制輸出電壓信號，所述控制輸出電壓信號具有：響應于所述第一電容器電壓和所述第二電容器電壓相等的零幅值；響應于所述第一電容器電壓大于所述第二電容器電壓的正幅值；以及響應于所述第一電容器電壓小于所述第二電容器電壓的負幅值。

6.根據權利要求5所述的系統，其中：

所述控制電路被配置成基于所述控制輸出電壓信號控制所述第一耗盡型FET和所述第二耗盡型FET；

所述第一開關控制電路耦接至所述第一耗盡型FET并且被配置成響應于所述控制輸出電壓信號具有零幅值或負幅值而斷開所述第一耗盡型FET；以及

所述第二開關控制電路耦接至所述第二耗盡型FET并且被配置成響應于所述控制輸出電壓信號具有零幅值或正幅值而斷開所述第二耗盡型FET。

7.根據權利要求6所述的系統，其中：

所述第一耗盡型FET的漏極耦接至所述第一母線端子；

所述第一開關控制電路包括耦接在所述第一耗盡型FET的源極和所述中間節點之間的第一放電電路支路；

所述第二耗盡型FET的漏極耦接至所述中間節點；以及

所述第二開關控制電路包括耦接在所述第二耗盡型FET的源極和所述第二母線端子之間的第二放電電路支路。

8.根據權利要求7所述的系統，其中：

所述第一放電電路支路包括耦接在所述第一耗盡型FET的源極和所述中間節點之間的第一雙極性晶體管；以及

所述第二放電電路支路包括耦接在所述第二耗盡型FET的源極和所述第二母線端子之間的第二雙極性晶體管。

9.根據權利要求2所述的系統，其中：

所述第一開關控制電路被配置成當所述電源接通并且所述輸出電壓大于或等于所述閾值時響應于所述第一電容器電壓小于或等于所述第二電容器電壓而斷開所述第一耗盡型FET；以及

所述第二開關控制電路被配置成當所述電源接通并且所述輸出電壓大于或等于所述閾值時響應于所述第一電容器電壓大于或等于所述第二電容器電壓而斷開所述第二耗盡型FET。

10.根據權利要求1所述的系統，其中：

所述第一開關控制電路被配置成響應于所述第一電容器電壓小于或等于所述第二電容器電壓而斷開所述第一耗盡型FET；以及

所述第二開關控制電路被配置成響應于所述第一電容器電壓大于或等于所述第二電容器電壓而斷開所述第二耗盡型FET。