串聯諧振轉換器的充電模式控制
特高壓電力旗下的串聯諧振可以幫助眾多電力工作者更加方便的進行各類電力測試。
用于將功率從功率輸入轉換為直流輸出電壓或電流的裝置和方法技術領域,一種用于將功率從功率輸入轉換為直流輸出電壓或電流的裝置和方法,該裝置包括串聯諧振轉換器,該串聯諧振轉換器包含至少兩個串聯連接的半導體開關,該半導體開關具有連接到至少一個的公共輸出端子。第一線圈,該線圈可以是變壓器的一部分,該變壓器的第二繞組連接到整流器裝置,該整流器裝置的輸出連接到輸出端子,其中第一反饋電路從輸出端子連接到誤差放大器,該誤差放大器放大器在控制電路上連接到輸入,該輸出通過驅動器裝置連接到半導體開關的輸入,其中所述設備進一步包括第二反饋電路,其中所述第二反饋電路引導來自至少一個電容器的信號,所述電容器串聯連接至所述第一線圈至輸入端子。
串聯諧振
轉換器,提出了一種用于轉換器的調節方法和開關模式電源。該DC-DC轉換器包括逆變器和具有變壓器的初級側電路,該變壓器的次級側電壓由至少一個整流器整流以產生輸出DC電壓。為了避免特別是由整流器元件(功率半導體)的不同負載所表現出的不對稱負載,測量DC-DC轉換器的電強度。例如,該大小可以是初級側電流,電容上的初級側電壓或次級側整流電壓。從幅度的測量中,計算出用于對稱偏差的參數,為此提出了不同的對稱性測量方法。對稱調節裝置利用逆變器的驅動,例如由逆變器產生的脈寬調制電壓的占空比,以最小化對稱偏差的參數。這實現了功率在次級整流器元件上的均勻分配。
描述了開關頻率的調節,以使其清楚地保持在諧振裝置的諧振頻率之上。該電路工作在頻率模式下,這導致輸出電壓與輸出功率之間的關系出現非線性。上述專利申請的重點是避免整流組件的不對稱負載,而實際的發明是通過使反饋線性化來優化輸出穩定性。
串聯諧振電路(60),其包括具有復位輸入(R)的可變頻率斜坡發生器(28),該復位輸入(R)用于響應于每個復位信號使在輸出處產生的輸出斜坡信號下降至零;比較器(30)具有耦合到斜坡信號發生器的輸出的輸入,用于控制串聯-并聯諧振電路的輸出DC電壓的第二輸入和每當斜坡信號達到第二輸入的幅度時改變電平的輸出;具有第一和第二輸出(Q,Q)的雙穩態電路(32),分別用于輸出第一和第二信號,該輸出信號響應于耦合到該輸入的比較器的輸出信號的變化而變化。脈沖發生器(26)耦合到串聯-并聯諧振電路,以產生輸出脈沖序列,每當流過串聯諧振電路的電流從第一方向和第二方向中的一個改變為第一方向和第二方向中的另一個時,就會產生輸出脈沖,輸出脈沖被施加到可變頻率斜坡發生器的復位輸入,以調節輸出斜坡信號的頻率。
這可以通過修改后的裝置或方法來實現,使得第二反饋電路連接至控制電路的輸入端子,該輸入端子連接至至少一個電容器,該電容器控制開關頻率,該第二反饋該電路包括一個信號,該信號取決于在每個開關的半個周期中串聯諧振電容器上電荷的實際變化,從而使第一反饋電路的影響線性化。
以這種方式,實現了在頻率模式下照常進行功率轉換器的啟動,并且在該模式下也進行輕負載操作。但是,如果負載增加,則會在充電模式下自動改變運行方向,其中串聯諧振電容器上的電壓變化(取決于輸出的實際電流需求)用作反饋信號,控制電路。充電模式下的全時操作可能很關鍵,因為電源可能會在充電模式下啟動時出現問題,因為在啟動情況下不會出現反饋信號,并且可能會在輕負載下出現穩定性問題。通過使啟動和輕載發生在頻率模式下可以完全解決此問題,并且僅在輸出電流增加時才使用充電模式操作。
正常的頻率控制會產生很強的非線性轉換,這從現有技術中是已知的。充電模式具有更好的線性度,但是在低負載下,它仍然具有相當非線性的轉換。在該專利申請中描述的組合的頻率控制和充電模式在任何負載下都是高度線性的。