本发明专利技术公开了一种稳定性能高的交错串联DC/DC变换器均压控制电路及控制方法。该交错串联DC/DC变换器均压控制电路包括输入直流电压、多个DC/DC模块、滤波电路、负载以及控制电路，DC/DC模块包括有开关电路，控制电路包括比较电路、信号处理电路、驱动电路，各DC/DC模块的输出电压信号输入比较电路后得到的压差信号经所述信号处理电路处理后输入驱动电路，驱动电路输出的驱动信号连接至所述开关电路中对应开关管的控制极，控制其中外管的导通和关断的时间来实现对输出电压的控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种交错串联DC/DC变换器均压控制电路及控制方法。
技术介绍
目前，高压输入高压小电流输出型的DC/DC变换器被广泛应用到电动汽车充电站、数据中心等多个领域。为了实现大电压的输出，一般采取交错串联的方式来实现，由于每个模块均分总的输出功率，从而使得单个模块设计和系统设计更为简单，整个系统的可靠性得到提高；然而，模块交错串联运行时，由于参数的差异性，使其输出的电压不可能完全一样，导致有些模块负荷过重，有些模块负荷过轻，使得整个系统的稳定性降低，因而使交错串联模块的输出电压实现均压是提高交错串联DC/DC变换器稳定性的一个必须解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种稳定性能高的交错串联 DC/DC变换器均压控制电路及控制方法。本专利技术的技术方案是一种交错串联DC/DC变换器均压控制电路，包括输入直流电压、DC/DC模块、滤波电路、负载以及控制电路，所述DC/DC模块包括第一模块和第二模块，所述第一模块的输入端与第二模块的输入端并联连接所述输入直流电压，所述第一模块的输出端与第二模块的输出端串联后连接所述滤波电路和负载，所述第一模块和第二模块都包括有开关电路，所述控制电路对第一模块和第二模块内开关电路的控制信号错开一定角度，所述控制电路包括比较电路、信号处理电路、驱动电路，所述第一模块和第二模块两者的输出电压信号输入所述比较电路后得到的压差信号经所述信号处理电路处理后输入所述驱动电路，所述驱动电路输出的驱动信号连接至所述开关电路。进一步，所述第一模块和第二模块为两个结构相同的三电平DC/DC模块。作为一种具体实施例，所述三电平DC/DC模块为三电平半桥隔离型拓扑结构；所述第一模块内开关电路中的开关管S1、S4为外管，开关管S2、S3为内管，所述驱动电路的驱动信号连接所述外管的控制极。作为另一种具体实施例，所述三电平DC/DC模块为三电平全桥隔离型拓扑结构； 所述第一模块内开关电路中的开关管S11、S14、S15、S18为外管，开关管S12、S13、S16、S17 为内管，所述驱动电路的驱动信号连接所述外管的控制极。进一步，所述信号处理电路由DSP或者单片机控制芯片实现。本专利技术涉及的控制方法是基于上述的均压控制电路，其控制步骤包括采样第一模块的输出电压U1和第二模块的输出电压U2输入比较电路进行比较，将其压差Δ U进行处理后，经驱动电路放大以控制开关电路中的外管导通和关断的时间，以调节各个模块的输出电压。具体的，当V2 >《时，驱动电路对第二模块内开关电路的外管进行控制，以减小外管的导通时间，从而降低第二模块的输出电压V2 ；当V2 <《时，驱动电路对第一模块内开关电路的外管进行控制，以减小外管的导通时间，从而降低第一模块的输出电压仏。本专利技术的有益效果是本专利技术通过控制三电平电路外管的导通和关断的时间来实现对输出电压的控制，从而达到均压的目的，设计思路简单，且仅仅需要对三电平电路的外管进行控制就能够达到均压的效果，在硬件架构上不需要增加较多的外围电路，是一种稳定性好和可靠性高的均压控制电路及控制方法。附图说明图1为本专利技术所采用的输入交错并联输出串联三电平DC/DC变换器方框示意图； 图2为采用图1的输入交错并联输出串联三电平DC/DC变换器均压控制方法的示意图3为采用图2的方法应用于三电平半桥为拓扑模块的输入交错并联输出串联组合的交错串联三电平DC/DC变换器的示意图； 图4为针对图3的控制电路示意图5为采用图2的方法应用于三电平全桥为拓扑模块的输入交错并联输出串联组合的交错串联三电平DC/DC变换器的示意图； 图6是针对图5的控制电路的示意图。上述附图中的主要符号名称而n表示输入的高压直流电源；^表示输出的低压直流电源而为滤波电容.,Ux为DC/DC模块1的输出电压-,U2为DC/DC模块2的输出电压；Δ U 为U2-U1的差值；图3中，S1 S4为DC/DC模块1的开关管，Sl和S4为外管，S2和S3为内管；S5 S8为DC/DC模块2的开关管，S5和S8为外管，S6和S7为内管；图4中，Sll S18 为DC/DC模块1的开关管，S11、S14、S15和S18为外管，S12、S13、S16、S17为内管；S2广S28 为DC/DC模块2的开关管，S21、S24、S25和S28为外管，S22、S23、S26、S27为内管。具体实施例方式本专利技术采用两个结构相同的DC/DC模块通过输入交错并联输出串联的方式组合成交错串联DC/DC变换器，在不增加功率器件应力和功耗的前提下，得到更高的输出功率、 更好的输出电压频谱和更小的输出电压纹波；在第一模块和第二模块(即附图中的DC/DC 模块1和DC/DC模块2)的开关频率相同的基础上，采样两个DC/DC模块的输出电压U1和 V2，将两者的差值Δ U通过信号处理后，再经过驱动电路放大对开关电路中的外管进行导通和关断时间的控制，以实现对DC/DC模块输出电压的调节，达到电压均压的目的，进而提高系统的可靠性和稳定性。可以理解，本专利技术也可以扩展为多个DC/DC模块。下面结合附图及具体实施例作进一步详细说明。图1为本专利技术所采用的隔离型三电平DC/DC变换器为拓扑模块的输入交错并联输出串联组合的交错串联三电平DC/DC变换器的方框图，图中的Vin表示输入的高压直流电源，U0表示输出的低压直流电源，Cf为滤波电容，U1为DC/DC模块1的输出电压，U2为DC/ DC模块2的输出电压，采取如图1所示的2个DC/DC模块的输入交错并联输出串联的组合变换器即可将输入的高压直流电源变换为适合负载需要的直流电源。如图2所示，当变换器工作在正常负载时，将DC/DC模块1和DC/DC模块2的输出电压U1和U2进行比较，其差值ΔU通过信号处理后再经过驱动电路放大对三电平电路的外管的导通和关断时间进行控制，实现对模块输出电压的调节，达到均压的目的。当υ2>υγ时，Δ U为正，通过信号处理后再经驱动电路将信号放大后对DC/DC模块2的外管进行控制，以减小模块2外管的导通时间，从而降低DC/DC模块2的输出电压U2,实现均压控制；当V2〈仏时，Δ U为负，通过信号处理后再经驱动电路将信号放大后对DC/DC模块1的外管进行控制，以减小模块1外管的导通时间，从而降低DC/DC模块1的输出电压《，实现均压控制。由于两个模块的开关频率相同，两路输出电压的变化幅度相对较小，从而使得两模块的输出电压U1和U2变化较小，进而均压效果很好。图3为采用图2的方法应用于三电平半桥为拓扑模块的输入交错并联输出串联组合的交错串联三电平DC/DC变换器的示意图，DC/DC模块1和DC/DC模块2结构相同均采用三电平半桥拓扑结构，两个DC/DC模块具有相同的频率并且错开90°的相位以实现交错串联。以其中的DC/DC模块1为例，它包括分压电路、箝位电路、开关电路、谐振电路、隔离变压器Tl和整流电路，所述分压电路包括分压电容Cl和分压电容C2，分压电容Cl和分压电容C2串联后并联在输入直流电压两端成为的DC/DC模块1的输入端，所述箝位电路包括二极管Dl和二极管D2，二极管Dl的正极与二极管D2的负极连接并与分压电容Cl和分压电容C2的串联点和地线相连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种交错串联ＤＣ／ＤＣ变换器均压控制电路，包括输入直流电压、ＤＣ／ＤＣ模块、滤波电路、负载以及控制电路，所述ＤＣ／ＤＣ模块包括第一模块和第二模块，所述第一模块的输入端与第二模块的输入端并联连接所述输入直流电压，所述第一模块的输出端与第二模块的输出端串联后连接所述滤波电路和负载，所述第一模块和第二模块都包括有开关电路，所述控制电路对第一模块和第二模块内开关电路的控制信号错开一定角度，其特征在于：所述控制电路包括比较电路、信号处理电路、驱动电路，所述第一模块和第二模块两者的输出电压信号输入所述比较电路后得到的压差信号经所述信号处理电路处理后输入所述驱动电路，所述驱动电路输出的驱动信号连接至所述开关电路。
【技术特征摘要】
1.一种交错串联DC/DC变换器均压控制电路，包括输入直流电压、DC/DC模块、滤波电路、负载以及控制电路，所述DC/DC模块包括第一模块和第二模块，所述第一模块的输入端与第二模块的输入端并联连接所述输入直流电压，所述第一模块的输出端与第二模块的输出端串联后连接所述滤波电路和负载，所述第一模块和第二模块都包括有开关电路，所述控制电路对第一模块和第二模块内开关电路的控制信号错开一定角度，其特征在于所述控制电路包括比较电路、信号处理电路、驱动电路，所述第一模块和第二模块两者的输出电压信号输入所述比较电路后得到的压差信号经所述信号处理电路处理后输入所述驱动电路，所述驱动电路输出的驱动信号连接至所述开关电路。2.根据权利要求1所述的交错串联DC/DC变换器均压控制电路，其特征在于所述第一模块和第二模块为两个结构相同的三电平DC/DC模块。3.根据权利要求2所述的交错串联DC/DC变换器均压控制电路，其特征在于所述三电平DC/DC模块为三电平半桥隔离型拓扑结构。4.根据权利要求3所述的交错串联DC/DC变换器均压控制电路，其特征在于所述第一模块内开关电路中的开关管(S1、S4)为外管，开关管(S2、S3)为内管，所述驱动电路的驱动信号连接所述外管的控制极。5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永富，
申请(专利权)人：珠海泰坦新能源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：44
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