欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2021110223203
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种多单元并联整合降压无桥PFC变换器,其特征在于,包括主功率电路和控制逻辑电路,所述主功率电路包括输入电压源vin,第一整流二极管D1,第二整流二极管D2,第三二极管D3,第四二极管D4,第一开关管S1,第二开关管S2,第五二极管D5,第六二极管D6,第一反激开关管SF1,第一理想变压器T1,第二反激开关管SF2,第二理想变压器T2,第一励磁电感Lm1,第二励磁电感Lm2,负载RL,输出电容CO;

其中,输入电压源vin的一端分别连接第一开关管S1的漏极、第一整流二极管D1阴极与第一理想变压器T1副边的同名端,输入电压源vin的另一端分别连接第二开关管S2的漏极、第二整流二极管D2的阴极与第二变压器T2副边的同名端;第一整流二极管D1的阳极分别连接第二整流二极管D2的阳极、第六二极管D6的阳极、第五二极管D5的阳极、第二反激开关管SF2的源极、第一反激开关管SF1的源极、输出电容Co的负端、负载RL的一端;第三二极管D3的阳极连接第一开关管S1的源极,第三二极管D3的阴极分别连接第一励磁电感Lm1的一端、第一理想变压器T1原边的同名端、第五二极管D5的阴极;第四二极管D4的阳极连接第二开关管S2的源极,第四二极管D4的阴极分别连接第二励磁电感Lm2的一端、第二理想变压器T2原边的同名端、第六二极管D6的阴极;第一励磁电感Lm1的另一端分别连接第一理想变压器T1原边的另一端、第二励磁电感Lm2的另一端、输出电容Co的正端、负载RL的另一端;第二励磁电感Lm2的另一端分别连接第二理想变压器T2原边的另一端、输出电容Co的正端、负载RL的另一端;

第一理想变压器T1副边的另一端连接第一反激开关管SF1的漏极;第二理想变压器T2副边的另一端连接第二反激开关管SF2的漏极;

所述控制逻辑电路分别对主功率电路的输入端和输出端进行采样并产生第一开关管S1、第二开关管S2、第一反激开关管SF1和第二反激开关管SF2的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的一种多单元并联整合降压无桥PFC变换器,其特征在于,所述控制逻辑电路包括输出电压采样电路、加减法器、PI参数运算电路、输入电压采样电路、绝对值模块、第一比较器、第二比较器器和逻辑开关电路,其中,输出电压采样电路输入端与主功率电路的输出电压Vo相连,加减法器的正向输入端与输出参考电压Vo,ref相连,加减法器的反向输入端与输出电压采样电路的采样输出端相连,加减法器的输出端与PI参数运算电路的输入端连接,第一比较器的正向输入端与PI参数运算电路的输出端连接,第一比较器的反向输入端与三角波连接,第一比较器的输出端与主功率电路中的第一开关管S1和第二开关管S2的门极相连而驱动第一开关管S1和第二开关管S2工作;

输入电压采样电路输入端与主功率电路的输入电压源vin的一端连接,输入电压采样电路采样输出端与绝对值模块的输入端连接,绝对值模块的输出端与第二比较器的反向输入端连接,第二比较器的正向输入端与模态切换电压Vb连接,逻辑开关电路的输入端分别与第二比较器的输出端、第一比较器的输出端连接,逻辑开关电路的输出端分别与第一反激开关管SF1和第二反激开关管SF2的门极相连而驱动第一反激开关管SF1和第二反激开关管SF2工作。

3.根据权利要求2所述的一种多单元并联整合降压无桥PFC变换器,其特征在于,所述模态切换电压Vb的计算公式为:2

Vb=Vo/(1‑n)

其中,n为第一理想变压器T1与第二理想变压器T2的原副边匝比。

4.根据权利要求2所述的一种多单元并联整合降压无桥PFC变换器,其特征在于,第一开关管S1,第二开关管S2,第一整流二极管D1,第二整流二极管D2,第三二极管D3,第四二极管D4,第五二极管D5,第六二极管D6,第一励磁电感Lm1,第二励磁电感Lm2,负载RL,输出电容CO组成降压变换单元;当输入电压的绝对值大于等于模态切换电压Vb时,仅降压变换单元处于工作状态;

所述第一反激开关管SF1,第二反激开关管SF2,第一整流二极管D1,第二整流二极管D2,第五二极管D5,第六二极管D6,第一励磁电感Lm1,第二励磁电感Lm2,第一理想变压器T1,第二理想变压器T2,负载RL,输出电容CO组成反激变换单元;当输入电压的绝对值小于模态切换电压Vb时,仅反激变换单元处于工作状态。

5.根据权利要求4所述的一种多单元并联整合降压无桥PFC变换器,其特征在于,所述逻辑开关电路包括一个与门,其逻辑输出过程为:当输入电压的绝对值|vin|大于等于模态切换电压Vb时,第二比较器输出Vcom为低电平,通过与门后,驱动信号GSF1、GSF2为低电平,此时第一反激开关管SF1和第二反激开关管SF2无响应不工作,仅降压变换单元处于工作状态;

当输入电压的绝对值|vin|小于模态切换电压Vb时,第二比较器输出Vcom为高电平,通过与门后,驱动信号GSF1、GSF2为高电平,此时第一反激开关管SF1和第二反激开关管SF2响应工作,仅反激变换单元处于工作状态。

6.根据权利要求2所述的一种多单元并联整合降压无桥PFC变换器,其特征在于,所述控制逻辑电路还包括第三比较器,第三比较器的正向输入端与输入电压采样电路采样输出端连接,第三比较器的反向输入端接地,所述逻辑开关电路包括第一与门、第二与门、第三与门、第四与门和非门,所述第一与门的两个输入端分别与第三比较器的输出端、第一比较器的输出端连接,所述第一与门的输出端输出控制逻辑电路的驱动信号GS1与第一开关管S1的门极相连而驱动第一开关管S1工作;

所述第二与门的一个输入端与第一比较器的输出端连接,第三比较器的输出端经过一个非门后与第二与门的另一个输入端连接,所述第二与门的输出端输出控制逻辑电路的驱动信号GS2与第二开关管S2的门极相连而驱动第二开关管S2工作;

所述第三与门的三个输入端分别与第一比较器的输出端、第二比较器的输出端、第三比较器的输出端连接,所述第三与门的输出端输出控制逻辑电路的驱动信号GSF1与第一反激开关管SF1的门极相连而驱动第一反激开关管SF1工作;

所述第四与门的两个输入端分别与第一比较器的输出端、第二比较器的输出端连接,第三比较器的输出端经过一个非门后与第四与门的第三个输入端连接,所述第四与门的输出端输出控制逻辑电路的驱动信号GSF2与第二反激开关管SF2的门极相连而驱动第二反激开关管SF2工作。

7.根据权利要求6所述的一种多单元并联整合降压无桥PFC变换器,其特征在于,所述逻辑开关电路的逻辑输出过程为:当vin>0时,第三比较器的输出信号Gvin1为高电平,经过非门输出的信号Gvin0为低电平;

当vin≤0时,第三比较器的输出信号Gvin1为低电平,经过非门输出的信号Gvin0为高电平;

当输入电压的绝对值|vin|大于等于模态切换电压Vb时,第二比较器输出Gbound为低电平;当输入电压的绝对值|vin|小于模态切换电压Vb时,第二比较器输出Gbound为高电平;

当第一比较器与第三比较器输出的信号均为高电平时,驱动信号GS1为高电平,此时仅第一开关管S1响应工作;

当第一比较器输出为高电平,第三比较器输出为低电平时,驱动信号GS2为高电平,此时仅第二开关管S2响应工作;

当第一比较器的输出、Gvin1与Gbound均为高电平时,驱动信号GSF1为高电平,此时仅第一反激开关管SF1响应工作;

当第一比较器的输出、Gvin0与Gbound均为高电平时,驱动信号GSF2为高电平,此时仅第二反激开关管SF2响应工作。