【技术实现步骤摘要】
三电平buck变换器的母线平衡控制系统及方法
[0001]本专利技术属于集成电路
,具体涉及三电平buck变换器的母线平衡控制系统及方法。
技术介绍
[0002]降压式(buck)变换器是一种输出电压小于等于输入电压的非隔离直流变换器。由于buck变换器中开关器件的金属散热片与散热器紧紧地贴在一起,且涂上导热硅脂,所以开关管的集电极、发射极与散热器之间形成了很大的寄生电容。当开关器件高频动作时,跳变电压不断的对寄生电容进行充放电,从而形成共模电流。
[0003]因此为了解决三电平buck变换器的共模干扰问题,通常会通过中线把前后级母线(即高压侧母线和低压侧母线)的中点连接起来,但是该拓扑应用时会存在中点平衡问题。
[0004]图1为三电平buck变换器的电路图,C_HV+和C_HV
‑
为高压侧母线,C_LV+和C_LV
‑
为低压侧母线,图中电流关系为:
[0005][0006]根据电流关系,当需要调节高压侧母线平衡时,则需要控制s1和s4电流有偏差,比如正母线电压高,则使s4电流小于s1,相当于调节PWM波的占空比偏差。高压侧PI调节电路参见图2,主控制环路为低压输出电流外环和电感电流内环,用来控制低压输出电流稳定在设定值;不平衡控制环路为高压侧母线的电压差值做PI闭环,用来调节S1和S4两个开关管占空比的差值。例如:当高压侧母线中负母线C_HV
‑
的电压大于正母线C_HV+的电压时,不平衡控制环路输出正值,S4占空比大于S1,使得I ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.三电平buck变换器的母线平衡控制系统,其特征在于,分别连接至所述三电平buck变换器的高压侧PI调节电路和低压侧PI调节电路;包括第一切换模块、和/或第二切换模块;所述第一切换模块的输出连接至所述高压侧PI调节电路;所述第一切换模块用于根据低压侧母线中输出电流的方向对高压侧母线的中点进行PI调节;所述第二切换模块的输出分别连接至所述高压侧PI调节电路和所述低压侧PI调节电路;所述第二切换模块用于启动或停止对所述低压侧母线和所述高压侧母线的PI调节。2.根据权利要求1所述三电平buck变换器的母线平衡控制系统,其特征在于,所述第一切换模块连接至所述高压侧PI调节电路的PI调节器;所述第一切换模块具体用于:采样所述低压侧母线的输出电流,定义为低压输出电流;计算所述高压侧母线的输出电压差值,定义为高压输出电压差值;根据所述低压输出电流的方向确定所述高压输出电压差值的方向;将确定好方向的所述高压输出电压差值传输给所述高压侧PI调节电路的PI调节器。3.根据权利要求2所述三电平buck变换器的母线平衡控制系统,其特征在于,所述第二切换模块分别连接至所述高压侧PI调节电路的PI调节器和所述低压侧PI调节电路的PI调节器;所述第二切换模块具体用于:实时分别计算所述高压侧母线、所述低压侧母线的不平衡度;循环定义所述不平衡度最大的母线为调节目标;计算所述调节目标的输出电压差值,定义为调节目标差值;将所述调节目标差值传输给所述调节目标对应的PI调节器。4.根据权利要求3所述三电平buck变换器的母线平衡控制系统,其特征在于,所述高压侧母线的不平衡度K
HV
的计算公式包括:所述低压侧母线的不平衡度K
LV
的计算公式包括:其中,U
ΔHV
为所述高压侧母线的输出电压差值,U
C_HV+
为所述高压侧母线中正母线的输出电压,U
C_HV
‑
为所述高压侧母线中负母线的输出电压;U
ΔLV
为所述低压侧母线的输出电压差值,U
C_LV+
为所述低压侧母线中正母线的输出电压,U
C_LV
‑
为所述低压侧母线中负母线的输出电压。5.根据权利要求3所述三电平buck变换器的母线平衡控制系统,其特征在于,所述第二切换模块具体用于:当所述调节目标为所述高压侧母线时,采样...
【专利技术属性】
技术研发人员:付俊峰,陈文佳,王崇贤,宋云庆,
申请(专利权)人:深圳先阳新能源技术有限公司,
类型:发明
国别省市:
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