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专利号: 2022107354675
申请人: 燕山大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种交错并联Buck电路的故障诊断及恢复控制方法,其特征在于:包括如下步骤:

步骤S1、对控制器进行初始化,控制器获得电路信息,用户输入所需占空比D,交错并联Buck电路自检,自检成功后,交错并联Buck电路开始运行,控制器通过输入侧电流传感器获得电路输入电流i0,通过内部PWM发生器分别获得开关管S1、S2、S3的驱动信号P1、P2、P3,控制器计算每个周期输入电流的有效值,将其定义为参考电流iref;其中,交错并联Buck电路包括开关管S1、开关管S2、开关管S3,二极管D1、二极管D2、二极管D3,电感L1、电感L2、电感L3,电容C,以及输入电压Vdc和负载RL;所述开关管S1集电极与输入电压Vdc正极、开关管S2集电极以及开关管S3集电极连接,所述开关管S1发射极与二极管D1的负极和电感L1输入端连接,所述开关管S2集电极与输入电压Vdc正极、开关管S1集电极以及开关管S3集电极连接,所述开关管S2发射极与二极管D2的负极和电感L2输入端连接,所述开关管S3集电极与输入电压Vdc正极、开关管S1集电极以及开关管S2集电极连接,所述开关管S3发射极与二极管D3的负极和电感L3输入端连接,所述电感L1的输出端与电感L2的输出端、电感L3的输出端、电容C的输入端以及负载RL的正极电性连接,所述电感L2的输出端与电感L1的输出端、电感L3的输出端、电容C的输入端以及负载RL的正极电性连接,所述电感L3的输出端与电感L1的输出端、电感L2的输出端、电容C的输入端以及负载RL的正极电性连接,所述负载RL的负极电性与输入电压Vdc的负极、二极管D1正极、二极管D2正极、二极管D3正极以及电容C的输出端连接;

步骤S2、一个开关周期内,控制器根据输入电流i0、参考电流iref和开关管S1、S2、S3的驱动信号P1、P2、P3,确定交错并联Buck电路中开关管发生的开路故障情况:当 时,控制器通过驱动信号P1、P2、P3与输入电流i0的对比,实时判断交错并联Buck电路中开关管发生开路故障情况,具体的,当 时,控制器检测到驱动信号P1=1,P2=0,P3=0和输入电流i0=0时,判断为开关管S1发生开路故障;控制器检测到驱动信号P1=0,P2=1,P3=

0和输入电流i0=0时,判断为开关管S2发生开路故障;控制器检测到驱动信号P1=0,P2=0,P3=1和输入电流i0=0时,判断为开关管S3发生开路故障;

当 时,设定参数m,当输入电流i0大于等于参考电流iref,m=1;当输入电流i0小于参考电流iref,m=0,控制器通过驱动信号P1、P2、P3与m的对比,实时判断交错并联Buck电路中开关管发生开路故障情况,具体的,当 时,控制器检测到驱动信号P1=0,P2=1,P3=1和m=1时,判断为开关管S1发生开路故障;控制器检测到驱动信号P1=1,P2=0,P3=1和m=1时,判断为开关管S2发生开路故障;控制器检测到驱动信号P1=1,P2=1,P3=0和m=1时,判断为开关管S3发生开路故障;

步骤S3、控制器检测到故障后,及时更改占空比和移向角。

2.根据权利要求1所述的一种交错并联Buck电路的故障诊断及恢复控制方法,其特征在于:所述步骤S2中控制器检测到发生故障后,发出警告并显示发生故障的开关管编号。

3.根据权利要求2所述的一种交错并联Buck电路的故障诊断及恢复控制方法,其特征在于:所述步骤S3的具体步骤为:

步骤S31、控制器判断发生故障的开关管个数,确定正常运行的支路;

步骤S32、通过正常开关管个数,执行新的对应占空比,并通过公式 得到新的移向角度,其中N为正常工作支路个数;

步骤S33、控制器根据新的占空比和新的移向角度,生成新的驱动信号给正常工作的开关管。

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