多电平变换器直流侧电压平衡电路制造技术

本发明专利技术公开了一种多电平变换器直流侧电压平衡电路，包括信号调理模块、比较控制模块、PWM模块和能量传输模块，上电容和下电容的电压信号通过信号调理模块进行处理后得到两个电压调理信号；比较控制模块接收两个电压调理信号并进行比较，如果上电容电压调理信号的电压值小于下电容电压调理信号的电压值，则向PWM模块输出有效电平控制信号，否则输出无效电平控制信号；当控制信号为有效PWM模块则向能量传输模块发送PWM波，当控制信号为无效则不发送PWM波；能量传输模块接收到有效PWM波后，将下电容两端的电压通过变压器进行能量传输，正向加载到上电容两端，从而将下电容的能量传输到上电容，抵消系统电压的消耗，实现电容电压平衡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多电平变换器
，更为具体地讲，涉及一种多电平变换器直流侧电压平衡电路。
技术介绍
多电平变换器直流侧输出由上下两组并联电容串联而成，系统负载连接在DC+(直流侧正端)和DC-(直流侧负端)之间，系统供电电源输入从DC+和DC_mid(直流侧中点)取电。图1是多电平变换器直流侧的等效电路图。如图1所示，供电电源等效为负载R，当直流侧输出DC+和DC-之间的电压稳定不变时，上下两组电容电势必会因为所带负载不同而导致上电容电压越来越低，下电容两端电压越来越高，上电容两端电压越来越低，最终使整个系统偏离正常的工作状态。为解决直流电容电压平衡问题，已经有许多文献进行了相关研究，目前主流的解决方式有两种。一类是通过增加辅助电路进行电容电压平衡，包括采用电感辅助电路和电容辅助电路，其中，采用一级电感辅助电路进行电容电压平衡控制已经在许多场合成功应用。但是此种辅助电路需要两个电感，以及DSP控制发波驱动开关管，其实现方式体积大、结构也相对复杂。另一类是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多电平变换器直流侧电压平衡电路，其特征在于，包括信号调理模块、比较控制模块、PWM模块和能量传输模块，其中：信号调理模块包括两组信号调理电路，分别接收多电平变换器直流侧上电容电压信号Uup和下电容电压信号Udown，对电压信号处理后得到满足后续模块处理要求的电压调理信号和将两个电压调理信号并行输入比较控制模块；比较控制模块接收电压调理信号和并进行比较，如果此时向PWM模块输出有效电平；如果此时向PWM模块输出无效电平；PWM模块接收比较控制模块输出的控制信号，当控制信号为有效则向能量传输模块发送PWM波，当控制信号为无效则不发送PWM波；能量传输模块包括MOSFET场效应管、变压器和二极管...

【技术特征摘要】
1.一种多电平变换器直流侧电压平衡电路，其特征在于，包括信号调理模
块、比较控制模块、PWM模块和能量传输模块，其中：
信号调理模块包括两组信号调理电路，分别接收多电平变换器直流侧上电
容电压信号Uup和下电容电压信号Udown，对电压信号处理后得到满足后续模块处
理要求的电压调理信号和将两个电压调理信号并行输入比较控制模
块；
比较控制模块接收电压调理信号和并进行比较，如果此时
向PWM模块输出有效电平；如果此时向PWM模块
输出无效电平；
PWM模块接收比较控制模块输出的控制信号，当控制信号为有效则向能量
传输模块发送PWM波，当控制信号为无效则不发送PWM波；
能量传输模块包括MOSFET场效应管、变压器和二极管，MOSFET场效应
管的G端与PWM模块3的输出端连接，D端和S端中的一端串联变压器的一
次侧后与下电容的一端连接，另一端与下电容的另一端连接，变压器的二次侧
的一端串联二极管后与上电容的一端连接，另一端与上电容的另一端连接；
MOSFET场效应管接收PWM模块发送的PWM波，当PWM波为高电平时，
MOSFET场效应管的D端和S端导通，当PWM波为低电平时，MOSFET场效
应管的D端和S端断开，通过D端和S端的通断使变压器的二次侧产生感应电
压，与上电容的电压正向叠加。
2.根据权利要求1所述的多电平变换器直流侧电压平衡电路，其特征在于，
所述信号调理电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国鹏，屈战，顾进飞，宋福超，何奇，陈凯，
申请(专利权)人：南京能瑞电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32