一种DC/DC变换器的电压差控制方法技术

本发明专利技术提供一种DC/DC变换器的电压差控制方法，包括一个主变换器模块、至少一个从变换器模块、输出负载、输出电压环和输出均压环，DC/DC变换器的输入电压的两端分别与所述主变换器模块和从变换器模块相连接，所述输出负载的两端分别与所述主变换器模块和从变换器模块相连接；所述输出电压环通过对参考电压和输出负载的输出电压进行比较进而输出电压环补偿电压；所述输出均压环通过对主变换器模块的输出电压和从变换器模块的输出电压进行比较进而输出均压环补偿电压。本发明专利技术能够通过控制主变换器模块的输出电压和从变换器模块的输出电压相等，进而同时达到输入端均压的效果，省去了常规的输入均压环，简化了遥测电路与反馈电路的复杂性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种DC/DC变换器的控制方法，尤其涉及一种DC/DC变换器的电压差控制方法。
技术介绍
对于输入串联输出串联连接(ISOS)的方式，为达到DC/DC变换器对应系统的均压目的，已有的控制方法主要分为两类，分别是输入侧均压控制和输出侧均压控制。从功率平衡的角度分析，每个子模块闭环时可等效为一个负阻抗，一般的均压环只有加在输入端才能使系统稳定运行，延伸出的控制方式为双环控制法，包括输入均压环和输出电压环，一般为了提高系统动态响应还加入电流环构成三环控制系统；目前从输出端做控制的方法是交叉控制法，不同于常规的均压控制环，而是将两个构成组合系统的子模块各自的输出电压闭环后的占空比互换，也能达到系统稳态平均运行。总结已有的几种典型控制方式的特点，从输入端控制的双环(三环)控制法，能够精确的控制各个子模块的输入电压相等，但是不仅需要隔离遥测各个输入模块较高的输入电压，在环路控制上还要从输出到输入进行隔离反馈，使整个系统较为复杂，实现困难。交叉控制法所有控制均在输出端实现，省去了隔离反馈环节，较双环(三环)控制法简单，但是当构成系统的模块数目上升时，相当于交叉控制法的每一个子模块的占空比是由其他所有模块的平均占空比构成的，大大增加了系统的复杂度，所以交叉控制法更适合用在模块数目少的场合。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是需要提供一种易于实现，并且能够通过控制输出端电压相等同时达到输入端均压的效果的DC/DC变换器的电压差控制方法，进而省去了常规的输入均压环，简化了遥测电路与反馈电路的复杂性，简化了整个系统控制方法。对此，本专利技术提供一种DC/DC变换器的电压差控制方法，包括一个主变换器模块、至少一个从变换器模块、输出负载、输出电压环和输出均压环；所述主变换器模块和从变换器模块的输入端和输出端分别串联连接；DC/DC变换器的输入电压的两端分别与所述主变换器模块和从变换器模块相连接，所述输出负载的两端分别与所述主变换器模块和从变换器模块相连接；所述输出电压环的输入端分别与参考电压和输出负载的输出电压相连接，并通过对参考电压和输出负载的输出电压进行比较进而输出电压环补偿电压；所述输出均压环的输入端分别与主变换器模块的输出电压和从变换器模块的输出电压相连接，并通过对主变换器模块的输出电压和从变换器模块的输出电压进行比较进而输出均压环补偿电压；其中，所述电压环补偿电压和均压环补偿电压进行取和后输出至所述从变换器模块中。本专利技术的进一步改进在于，所述电压环补偿电压直接输出至所述主变换器模块中。即，所述主变换器模块的占空比通过电压环补偿电压所产生。本专利技术的进一步改进在于，包括两个以上的从变换器模块，每一个从变换器模块均对应设置一个输出均压环，所述每一个输出均压环都通过对主变换器模块的输出电压和与之相对应的从变换器模块的输出电压进行比较进而输出其均压环补偿电压。本专利技术的进一步改进在于，所述主变换器模块分别与所述输出电压环和输出均压环相连接。本专利技术的进一步改进在于，还包括第一二极管，所述输出电压环的输出端连接至第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极与所述输出均压环的输出端进行取和。本专利技术的进一步改进在于，还包括第二二极管，与所述主变换器模块和从变换器模块相连接的输出均压环的基准电压都通过第二二极管顺序连接在一起；其中，所述输出均压环的基准电压为所述主变换器模块和从变换器模块中的最大的输出电压。 本专利技术的进一步改进在于，所述输出电压环控制所述主变换器模块和从变换器模块的输出端串联后的总的输出电压，所述主变换器模块和从变换器模块均包括正激变换电路。本专利技术的进一步改进在于，所述从变换器模块的输出电压在输出均压环中设置为正反馈运行。本专利技术的进一步改进在于，所述输出均压环的参考电压为所述主变换器模块的输出电压。本专利技术的进一步改进在于，当从变换器模块的输入电压受到扰动上升时，从变换器模块的输出电压将升高，所述从变换器模块的输出电压为正反馈运行，所述均压环补偿电压为正值，所述从变换器模块的占空比增大，则所述从变换器模块的输入电流增加，所述从变换器模块的输入电压减小，进而使得所述DC/DC变换器回到平衡状态。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于:采用主-从结构实现了最小化的系统环路总数，主变换器模块只有一个输出电压环控制总的输出电压，主变换器模块的输出电压作为从变换器模块的输出均压环的基准电压，输出电压环与输出均压环是并联关系，在设计时可分别独立设计控制参数，互不影响；本专利技术能够通过控制所述主变换器模块的输出电压和所述从变换器模块的输出电压相等，进而同时达到输入端均压的效果，由于直接采样输出电压，省去了常规的输入均压环，简化了遥测电路与反馈电路的复杂性；本专利技术各个从变换器模块的输出均压环的基准电压由同一个主变换器模块所给出，避免了所有采样电压运算作和的步骤；在此基础上，本专利技术提出的电压差控制方法电路简单、易于实现，在需要扩展及冗余备份时，能够改进为自动主-从模式，防止出现主变换器模块失效后DC/DC变换器所在系统瘫痪的可能。【附图说明】图1是本专利技术实施例1的结构示意图；图2是本专利技术实施例1的电压环补偿电压和均压环补偿电压的波形示意图；图3是本专利技术实施例2的结构示意图；图4是本专利技术实施例3的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图，对本专利技术的较优的实施例作进一步的详细说明:实施例1:如图1所示，本例提供一种DC/DC变换器的电压差控制方法，包括一个主变换器模块、一个从变换器模块、输出负载、输出电压环和输出均压环；DC/DC变换器的输入电压的两端分别与所述主变换器模块和从变换器模块相连接，所述输出负载的两端分别与所述主变换器模块和从变换器模块相连接；所述输出电压环的输入端分别与参考电压和输出负载的输出电压相连接，并通过对参考电压和输出负载的输出电压进行比较进而输出电压环补偿电压；所述输出均压环的输入端分别与主变换器模块的输出电压和从变换器模块的输出电压相连接，并通过对主变换器模块的输出电压和从变换器模块的输出电压进行比较进而输出均压环补偿电压；其中，所述电压环补偿电压和均压环补偿电压进行取和后输出至所述从变换器模块中，所述电压环补偿电压直接输出至所述主变换器模块中。即，所述主变换器模块的占空比通过电压环补偿电压所产生。所述输出电压环为设置于输出端的电压环，所述输出均压环为设置于输出端的均压环。本例所述输出电压环控制主变换器模块和从变换器模块串联后的总的输出电压，所述主变换器模块和从变换器模块均包括正激变换电路；所述从变换器模块的输出电压在输出均压环中设置为正反馈运行；所述输出均压环中的参考电压为所述主变换器模块的输出电压，在图1中，所述参考电压为Vci2，所述输出负载为本例当从变换器模块的输入电压受到扰动上升时，从变换器模块的输出电压将升高，所述从变换器模块的输出电压为正反馈运行，所述均压环补偿电压为正值，所述从变换器模块的占空比增大，则所述从变换器模块的输入电流增加，所述从变换器模块的输入电压减小，进而使得所述DC/DC变换器回到平衡状态。本例采用主-从结构实现了最小化的系统环路总数，主变换器模块只有一个输出电压环控制总的输出电压，主变换器模块的输出电压作为从变换器模块的输出均压环的基准电压，输出电压环与输出均压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DC/DC变换器的电压差控制方法，其特征在于，包括一个主变换器模块、至少一个从变换器模块、输出负载、输出电压环和输出均压环；所述主变换器模块和从变换器模块的输入端和输出端分别串联连接；DC/DC变换器的输入电压的两端分别与所述主变换器模块和从变换器模块相连接，所述输出负载的两端分别与所述主变换器模块和从变换器模块相连接；所述输出电压环的输入端分别与参考电压和输出负载的输出电压相连接，并通过对参考电压和输出负载的输出电压进行比较进而输出电压环补偿电压；所述输出均压环的输入端分别与主变换器模块的输出电压和从变换器模块的输出电压相连接，并通过对主变换器模块的输出电压和从变换器模块的输出电压进行比较进而输出均压环补偿电压；其中，所述电压环补偿电压和均压环补偿电压进行取和后输出至所述从变换器模块中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张东来，曲璐，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东;44