一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路制造技术

本实用新型专利技术属于DCDC变换器技术领域，公开了一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路，包括：双BOOST拓扑电路、两个电容电压采集电路、电压比较电路、一个电容电压平衡环、两个电感电流控制环和两个电流比较电路。本实用新型专利技术实现了能够平衡中间电容电压，提高DCDC变换器的效率。

An intermediate capacitor voltage balance circuit for double boost

【技术实现步骤摘要】
一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路
本技术属于DCDC变换器
，尤其涉及一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路。
技术介绍
由于双BOOST拓扑不仅可以提供大的升压比，还可以提高DCDC变换器的效率；因此被广泛应用；比如燃料电池DCDC等需要升压的应用场合；但此拓扑存在一个问题，如图1所示，双BOOST拓扑连接电源(DCVoltageSource)经过升压电路连接负载(Load)，通过PWM波形控制IGBT器件(图中的PwmUp\PwmDn)的导通与关断实现对升压电路的控制，由于电感L1\L2，电容C1\C2，二级管D1\D2,IGBT等器件的差异性，或电路信号采样精度的差异性，造成电容C1和C2上的电压不平衡；小电流情况更为突出；目前，最直接有效的办法就是将C1,C2更换耐压更大的电容，这样会成本增加，体积增加，而且电压不平衡现象依然存在。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路，能够平衡中间电容电压，提高DCDC变换器的效率。本技术实施例是这样实现的：一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路，包括：双BOOST拓扑电路、两个电容电压采集电路、电压比较电路、一个电容电压平衡环、两个电感电流控制环和两个电流比较电路，所述两个电容电压采集电路分别连接双BOOST拓扑电路的两个中间电容，用于采集两个中间电容的电压值，两个电容电压采集电路分别与电压比较电路连接，电压比较电路与电容电压平衡环连接，电容电压平衡环分别与两个电流比较电路连接，两个电流比较电路分别与两个电感电流控制环连接，两个电感电流控制环分别与双BOOST拓扑电路中的两个IGBT器件的控制端连接，向其输出相应的PWM控制波形。当一个电容的电压值大于另一个电容的电压值时，一个电容对应的那个电感电流控制环输出减小对应电感电流的PWM控制波形，另一个电容对应的那个电感电流控制环输出增加对应电感电流的PWM控制波形。当一个电容的电压值大于另一个电容的电压值时，一个电容对应的那个电感电流控制环输出保持当前对应电感电流的PWM控制波形，另一个电容对应的那个电感电流控制环输出增加对应电感电流的PWM控制波形。当一个电容的电压值大于另一个电容的电压值时，一个电容对应的那个电感电流控制环输出减小电感电流的PWM控制波形，另一个电容对应的那个电感电流控制环输出保持当前对应电感电流的PWM控制波形。本技术实施例通过采样C1,C2的端电压，利用C1,C2电容电压的偏差来控制电感L1,L2电流的大小,达到平衡C1,C2电容电压的目的。本技术可以在增加少量成本的条件下，非常准确的平衡C1,C2电容电压；由于平衡控制环是闭环控制，即使由于老化原因，电感，电容等器件差异造成的电容不平衡也可以有效控制；本技术主要是增加了一个电压平衡环，电压平衡环输出作为电感电流的补偿量，通过调节电感电流，实现C1,C2电压平衡；实验证明，电压平衡效果非常好，电压误差在1V左右。附图说明图1是现有技术中双BOOST拓扑电路原理图；图2是本技术用于双BOOST的中间电容电压平衡电路控制原理图；图3是另一种双BOOST拓扑电路原理图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术实施例通过采样C1,C2的端电压，利用C1,C2电容电压的偏差来控制电感L1,L2电流的大小,达到平衡C1,C2电容电压的目的。本技术可以在增加少量成本的条件下，非常准确的平衡C1,C2电容电压；由于平衡控制环是闭环控制，即使由于老化原因，电感，电容等器件差异造成的电容不平衡也可以有效控制；本技术主要是增加了一个电压平衡环，电压平衡环输出作为电感电流的补偿量，通过调节电感电流，实现C1,C2电压平衡；实验证明，电压平衡效果非常好，电压误差在1V左右。以下结合具体实施例对本技术的具体实现进行详细描述：如图1和图2所示，一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路，包括：双BOOST拓扑电路、两个电容电压采集电路、电压比较电路、一个电容电压平衡环、两个电感电流控制环和两个电流比较电路，所述两个电容电压采集电路分别连接双BOOST拓扑电路的两个中间电容，用于采集两个中间电容的电压值，两个电容电压采集电路分别与电压比较电路连接，电压比较电路与电容电压平衡环连接，电容电压平衡环分别与两个电流比较电路连接，两个电流比较电路分别与两个电感电流控制环连接，两个电感电流控制环分别与双BOOST拓扑电路中的两个IGBT器件的控制端连接，向其输出相应的PWM控制波形。一种用于双BOOST的中间电容电压平衡方法，平衡电路包括双BOOST拓扑电路、两个电容电压采集电路、电压比较电路、一个电容电压平衡环、两个电感电流控制环和两个电流比较电路，方法包括以下步骤：通过两个电容电压采集电路分别采集双BOOST拓扑电路中两个中间电容的电压值，电压比较电路通过对两个电压值进行比较，将比较结果输出给电容电压平衡环；电容电压平衡环分别向两个电流比较电路输入平衡信号，两个电流比较电路分别给两个电感电流控制环输出电感电流控制信号；其中，通过修正两路电感电流环路参考值的大小来达到平衡两个电容电压大小；Irefinductor1和Irefinductor2分别是两路电感电流环路的参考值。两个电感电流控制环根据电感电流控制信号，输出相应的PWM控制波形给两个IGBT器件的控制端。其中，当一个电容的电压值大于另一个电容的电压值时，一个电容对应的那个电感电流控制环输出减小对应电感电流的PWM控制波形，另一个电容对应的那个电感电流控制环输出增加对应电感电流的PWM控制波形。简言之，一个减小另一个增大来实现平衡。其中，当一个电容的电压值大于另一个电容的电压值时，一个电容对应的那个电感电流控制环输出保持当前对应电感电流的PWM控制波形，另一个电容对应的那个电感电流控制环输出增加对应电感电流的PWM控制波形。简言之，一个保持另一个增大来实现平衡。其中，当一个电容的电压值大于另一个电容的电压值时，一个电容对应的那个电感电流控制环输出减小电感电流的PWM控制波形，另一个电容对应的那个电感电流控制环输出保持当前对应电感电流的PWM控制波形。简言之，一个减小另一个保持来实现平衡。本技术的实施例中，主要包括电容C1,C2电压采样，控制C1,C2电容电压的偏差电压环，以及电感L1,L2电流补偿三部分；当VC1电压大于VC2电压时，电容电压平衡环输出正电流补偿值，电感L1参考电流将被减小，电感L2参考电流将被增加；从而达到降低VC1电容电压，提高VC2的电容电压的作用；同理，当VC1电压小于VC2的电压时，电感L1的电流增加，电感L2的电流减小，从而达到提高VC1的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路，其特征在于，包括：双BOOST拓扑电路、两个电容电压采集电路、电压比较电路、一个电容电压平衡环、两个电感电流控制环和两个电流比较电路，所述两个电容电压采集电路分别连接双BOOST拓扑电路的两个中间电容，用于采集两个中间电容的电压值，两个电容电压采集电路分别与电压比较电路连接，电压比较电路与电容电压平衡环连接，电容电压平衡环分别与两个电流比较电路连接，两个电流比较电路分别与两个电感电流控制环连接，两个电感电流控制环分别与双BOOST拓扑电路中的两个IGBT器件的控制端连接，向其输出相应的PWM控制波形。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路，其特征在于，包括：双BOOST拓扑电路、两个电容电压采集电路、电压比较电路、一个电容电压平衡环、两个电感电流控制环和两个电流比较电路，所述两个电容电压采集电路分别连接双BOOST拓扑电路的两个中间电容，用于采集两个中间电容的电压值，两个电容电压采集电路分别与电压比较电路连接，电压比较电路与电容电压平衡环连接，电容电压平衡环分别与两个电流比较电路连接，两个电流比较电路分别与两个电感电流控制环连接，两个电感电流控制环分别与双BOOST拓扑电路中的两个IGBT器件的控制端连接，向其输出相应的PWM控制波形。


2.根据权利要求1所述的一种用于双BOOST的中间电容电压平衡电路，其特征在于：当一个电容的电压值大于另一个电容的电压值时，一个电容对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦建，符仁德，杜戈阳，
申请(专利权)人：深圳市福瑞电气有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44