[發明專利]交錯并聯拓撲結構、控制方法及AC/DC電源

在審

• 申請號: 202310758771.6
• 申請日: 2023-06-26
• 公開（公告）號: CN116488500A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 黃柱;譚果;何喬
• 申請（專利權）人: 廣東省洛侖茲技術股份有限公司
• 主分類號: H02M7/797
• 分類號: H02M7/797;H02M1/00;H02M1/14;H02M1/088
• 代理公司: 廣東君龍律師事務所 44470
• 代理人: 胡國良

1.一種交錯并聯拓撲結構，其特征在于，包括：

主電路和控制器；

所述主電路包括輸入電源、主電感、至少兩個換流電感、第一橋臂電路、第二橋臂電路以及輸出電容；

所述第一橋臂電路包括至少兩條通路，所述第二橋臂電路包括至少一條通路，所述至少兩條通路的中間節點通過所述至少兩個換流電感進行連接，所述至少兩條通路中的每條通路均包括至少兩個快速功率開關管串聯，所述至少一條通路的每條通路中均包括至少兩個慢速功率開關管串聯，所述第二橋臂電路的中間節點連接至所述輸入電源的第二端；

所述主電感的第一端連接至所述輸入電源的第一端，所述主電感的第二端連接至所述換流電感的第一端；

所述換流電感的第二端連接至所述第一橋臂電路的中間節點；

所述第二橋臂電路連接至所述輸出電容。

2.根據權利要求1所述的交錯并聯拓撲結構，其特征在于，包括雙向圖騰柱PFC拓撲、三相維也納PFC拓撲、三相三電平T型拓撲和三相三電平I型拓撲中的任一種結構。

3.根據權利要求1所述的交錯并聯拓撲結構，其特征在于，所述快速功率開關管和所述慢速功率開關管均為MOSFET、三極管、IGBT管、GAN以及SIC中的任意一種。

4.一種交錯并聯拓撲結構的控制方法，其特征在于，應用于權利要求1至3中任一項所述的交錯并聯拓撲結構，包括：

確定所述輸入電源的交流輸入電壓的狀態；

根據所述交流輸入電壓的狀態控制所述至少兩個慢速功率開關管交替導通；

在所述至少兩個慢速功率開關管交替導通過程中，根據預設開關周期依次控制所述至少兩個快速功率開關管交替導通。

5.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

確定當前時刻快速功率開關管的第一導通狀態以及慢速功率開關管的第二導通狀態；

根據所述第一導通狀態和所述第二導通狀態確定所述主電感的第一狀態以及所述至少兩個換流電感中每個換流電感的第二狀態，其中，所述第一狀態和所述第二狀態均包括充電狀態和放電狀態。

6.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述第二橋臂電路包括第一慢速功率開關管以及第二慢速功率開關管，所述控制方法包括：

若所述交流輸入電壓的狀態為正半周，則控制所述第二慢速功率開關管導通，并控制所述第一慢速功率開關管關斷；

若所述交流輸入電壓的狀態為負半周，則控制所述第一慢速功率開關管導通，并控制所述第二慢速功率開關管關斷。

7.根據權利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述在所述至少兩個慢速功率開關管交替導通過程中，根據預設開關周期依次控制所述至少兩個快速功率開關管交替導通包括：

將所述預設開關周期劃分為多個子周期，所述多個子周期與所述第一橋臂電路中通路的數量相對應；

在目標子周期內控制目標通路中的各個快速功率開關管交替導通，其中，所述目標子周期為所述多個子周期中的任意一個子周期，所述目標通路為所述至少兩條通路中的任意一個通路；

在所述目標子周期內控制其他通路中的快速功率開關管關斷，其中，所述其他通路為所述至少兩條通路中除所述目標通路之外的其他通路。

8.根據權利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述第一橋臂電路包括第一通路和第二通路，所述第一通路和所述第二通路均包括兩個快速功率開關管，所述預設開關周期包括第一子周期和第二子周期，所述在目標子周期內控制目標通路中的各個快速功率開關管交替導通包括：

在所述第一子周期內，控制所述第一通路中的兩個快速功率開關管交替導通，且控制所述第二通路中的兩個快速功率開關管均關斷；

在所述第二子周期內，控制所述第二通路中的兩個快速功率開關管交替導通，且控制所述第一通路中的兩個快速功率開關管均關斷。