System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种功率变换器、功率变换器控制方法、装置及介质制造方法及图纸_技高网
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一种功率变换器、功率变换器控制方法、装置及介质制造方法及图纸

技术编号:40677206 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-18 19:15
本申请公开了一种功率变换器、功率变换器控制方法、装置及介质,应用于电压调节领域。本申请中包括:N个调节单元组,N个开关单元、N个滤波电容和I个谐振钳位单元;各调节单元组包括M个调节单元且位于同一条回路中,其中M为大于零的整数;各滤波电容的第一端与对应的开关单元的输出端和调节单元组中的首个调节单元的输入端相连,滤波电容的第二端接地;一个开关单元最多与对应的谐振单元相连,N为大于零的偶数,I为N‑1或N,谐振钳位单元的第一端与开关单元的输出端和滤波电容的第一端相连,谐振钳位单元的第二端与滤波电容的第二端相连,并接地。可见,利用谐振钳位单元的功能,实现开关单元的零电压开关以及滤波电容的无损耗充放电。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电压调节领域,特别是涉及一种功率变换器、功率变换器控制方法、装置及介质


技术介绍

1、近年来,通常采用电源变换器电路实现高电压至低电压(或者低电压至高电压)的电源转换。目前将48v母线转换成低压(如1v)的对其电子设备供电的变换器采用两级变换器级联的形式,如图1所示。前级变换器的输入为vin,输出为中间母线电压vmid。后级变换器通常为buck变换器。两级变换器级联架构中,前级变换器承受输入电压vin和中间母线输出电流,后级变换器承受中间母线电压vmid和输出电流iout,即两级级联架构解耦了输入电压应力和输出电流应力,其中中间母线电容cmid需要较大的电容值,从而维持vmid稳定。

2、现有的,基于上述两级变换器级联形式的一种改进形式的变换器的具体结构如图2所示,其中,图2中没有中间母线电容cmid,图2中的电压输入端vin,第一开管q1,第二开关q2、第三开关sh1,第四开关sh2,第五开关sl1,第六开关sl2,第一电感l1,第二电感l2,输出端为vout,输出电容cout,飞跨电容cf。其中,第一开关q1的第一端与电压输入端vin相连,第一开关q1的第二端与飞跨电容cf的第一端、第四开关sh2的第一端相连;飞跨电容cf的第二端与第二开关q2的第一端、第三开关sh1的第一端相连,第四开关sh2的第二端与第六开关sl2的第一端,第二电感l2的第一端相连;第六开关sl2的第二端接地;第二电感l1的第二端作为输出端vout,同时与输出电容cout的第一端相连;第二开关q2的第二端接地;第三开关管sh1的第二端与第五开关管sl1的第一端、第一电感l1的第一端相连;第五开关管sl1的第二端接地;第一电感l1的第二端与第二电感l2的第二端相连,同作为输出端vout,并与输出电容cout的第一端相连;输出电容cout的第二端接地。其中,irail1为第二开关q2处的电流,vrail1为第二开关q2处的电压;irail2为第一开关q1处的电流,vrail2为第一开关q1处的电压。实际电路中,各元器件以及它们之间的互联导线都存在寄生电感、寄生电容等寄生参数,因此在开关切换时,线路中会感应出电压电流尖峰,同时,由于寄生电感的存在,导致零电流开关过程中也出现电流震荡,没有真正实现零电流软开关,存在整体效率较低的问题。

3、鉴于上述技术,寻求一种功率变换器是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种功率变换器、功率变换器控制方法、装置及介质。可以解决现有技术中的因各元器件以及它们之间的互联导线存在寄生电感、寄生电容等寄生参数,因此在开关切换时,线路中会感应出电压电流尖峰,以及零电流开关过程中也出现电流震荡,没有真正实现零电流软开关,从而整体效率较低的问题。

2、为解决上述技术问题,本申请提供一种功率变换器,包括:n个调节单元组,n个开关单元、n个滤波电容和i个谐振钳位单元;

3、各调节单元组包括m个调节单元且位于同一条回路中,各单元调节组中的调节单元串联,其中m>0,且为整数;

4、各滤波电容的第一端与对应的开关单元的输出端和调节单元组中的首个调节单元的输入端相连,滤波电容的第二端接地;

5、一个开关单元最多与对应的谐振单元相连,n>0,且n为偶数,i为n-1或n,i为整数;

6、其中,谐振钳位单元的第一端与开关单元的输出端和滤波电容的第一端相连,谐振钳位单元的第二端与滤波电容的第二端相连,并接地。

7、优选地,谐振钳位单元包括:谐振电感和钳位电容;

8、其中,谐振电感的第一端与开关单元的第一端和滤波电容的第一端相连,谐振电感的第二端与钳位电容的第一端相连;

9、钳位电容的第二端与滤波电容的第二端相连,并接地;

10、其中,谐振电感的第一端为谐振钳位单元的第一端,钳位电容的第二端为谐振钳位单元的第二端。

11、优选地,开关单元包括:第一前端开关、第二前端开关和第一前端电容;

12、第一个开关单元的第一前端开关的第一端与电压输入端相连,第x个开关单元的所述第一前端开关的第一端和第x-1个开关单元的第一前端开关的第二端相连,第一前端开关的第二端与第一前端电容的第一端相连;x为大于1小于n的整数;

13、第一前端电容的第二端与第二前端开关的第一端,滤波电容的第一端和调节单元组中的首个调节单元的输入端相连;其中,同一组中每个调节单元的输入端均相连;

14、第二前端开关的第二端接地;

15、其中,第一前端电容的第二端为开关单元的输出端。

16、优选地,调节单元包括:第一后端开关、第二后端开关和第一后端电感;

17、其中,第一后端开关的第一端与开关单元的输出端和滤波电容的第一端相连,第一后端开关的第二端与第二后端开关的第一端和第一后端电感的第一端相连;

18、第二后端开关的第二端接地;

19、第一后端电感的第二端与电压输出端相连。

20、优选地,还包括:输入电容和输出电容;

21、其中,输入电容的第一端与电压输入端、首个开关单元中的输入端相连,输入电容的第二端接地;

22、输出电容的第一端与调节单元组的输出端相连,输出电容的第二端接地。

23、优选地,一种应用于上述功率变换器的功率变换器控制方法,包括:

24、控制同一开关单元的第一前端开关的第一导通时间和第二前端开关的第二导通时间分别为第一预设导通周期的前半个第一预设导通周期时间和后半个第一预设导通周期时间,且第一预设导通周期内包括第一死区时间;

25、第j个开关单元的第一前端开关的第三导通时间和第k个开关单元的第一前端开关的第四导通时间分别为第二预设导通周期的前半个第二预设导通周期时间和后半个第二预设导通周期时间,且第二预设导通周期内包括第二死区时间,其中,j≤n,且为奇数,k≤n,且为偶数。

26、优选地,还包括:

27、第一死区时间和第二死区时间不小于谐振钳位单元的充放电时间。

28、优选地,还包括:

29、第a个开关单元中的第一前端开关和第b个开关单元中的第二前端开关同步动作;

30、第b个开关单元中的第一前端开关和第a个开关单元中的第二前端开关同步动作,其中,a≤n,且为奇数,b≤n,且为偶数。

31、为解决上述技术问题,本申请还提供一种功率变换器控制装置,包括存储器,用于存储计算机程序;

32、处理器,用于执行计算机程序时实现上述的功率变换器控制方法的步骤。

33、为解决上述技术问题,本申请还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的功率变换器控制方法的步骤。

34、本申请所提供的一种功率变换器,包括:n个调节单元组,n个开关单元、n个滤波电容和i个谐振本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功率变换器,其特征在于,包括:N个调节单元组,N个开关单元、N个滤波电容和I个谐振钳位单元;

2.根据权利要求1所述的功率变换器,其特征在于,所述谐振钳位单元包括:谐振电感和钳位电容;

3.根据权利要求1所述的功率变换器,其特征在于,所述开关单元包括:第一前端开关、第二前端开关和第一前端电容;

4.根据权利要求1所述的功率变换器,其特征在于,所述调节单元包括:第一后端开关、第二后端开关和第一后端电感;

5.根据权利要求1所述的功率变换器,其特征在于,还包括:输入电容和输出电容;

6.一种应用于上述权利要求1-5任一项所述的功率变换器的功率变换器控制方法,其特征在于,包括:

7.根据权利要求6所述的功率变换器控制方法,其特征在于,还包括:

8.根据权利要求6所述的功率变换器控制方法,其特征在于,还包括:

9.一种功率变换器控制装置,其特征在于,包括存储器,用于存储计算机程序;

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6至8任一项所述的功率变换器控制方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种功率变换器,其特征在于,包括:n个调节单元组,n个开关单元、n个滤波电容和i个谐振钳位单元;

2.根据权利要求1所述的功率变换器,其特征在于,所述谐振钳位单元包括:谐振电感和钳位电容;

3.根据权利要求1所述的功率变换器,其特征在于,所述开关单元包括:第一前端开关、第二前端开关和第一前端电容;

4.根据权利要求1所述的功率变换器,其特征在于,所述调节单元包括:第一后端开关、第二后端开关和第一后端电感;

5.根据权利要求1所述的功率变换器,其特征在于,还包括:输入电容和输出电容...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈烨楠
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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