一种交错图腾柱电路、单路图腾柱电路的控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:14854218 阅读:155 留言:0更新日期:2017-03-18 21:11
本发明专利技术公开了一种交错图腾柱电路、单路图腾柱电路的控制方法及装置,能够实现高频桥臂开关管的零电压开通,减小电路损耗,提高电路效率。该控制方法包括:针对交错图腾柱电路中的多个输入电感中的每个输入电感,检测该输入电感的电流;在该输入电感连接的高频桥臂上的续流开关管处于导通状态、主开关管处于关断状态时,若检测到该输入电感的电流未达到对应的预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管继续处于导通状态、该处于关断状态的主开关管继续处于关断状态;若检测到该输入电感的电流达到对应的预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管关断、该处于关断状态的主开关管导通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
,尤其涉及一种交错图腾柱电路、单路图腾柱电路的控制方法及装置
技术介绍
现有技术中高效功率变换电路主要包括图1所示的单路图腾柱电路和图2所示的交错图腾柱电路。图1所示的单路图腾柱电路中,开关管Qsr1和Qsr2构成一个工频桥臂,该工频桥臂也可以由两个二极管构成,开关管Q1和Q2构成一个高频桥臂;该工频桥臂和该高频桥臂并联,并联后的两端作为单路图腾柱电路的直流接线端;该高频桥臂的中点连接一个输入电感L1的一端,该输入电感L1的另一端和该工频桥臂的中点作为单路图腾柱电路的交流接线端;图2所示的交错图腾柱电路中,开关管Qsr1和Qsr2构成一个工频桥臂,该工频桥臂也可以由两个二极管构成,开关管Q1~Q2n构成n个高频桥臂;该工频桥臂和该n个高频桥臂并联,并联后的两端作为交错图腾柱电路的直流接线端;该n个高频桥臂的中点分别连接n个输入电感L1~Ln中的一个输入电感的一端,该n个输入电感L1~Ln的另一端相连,相连后的接线端和该工频桥臂的中点作为交错图腾柱电路的交流接线端。两种电路较为常用的一种控制方法为CRM(CriticalConductionMode,临界导电模式)控制。然而,CRM控制在电路的交流接线端电压瞬时值小于母线电容C电压的一半时能够实现高频桥臂上开关管的零电压开通,但在交流接线端电压瞬时值大于母线电容C电压的一半时不能够实现高频桥臂上开关管的零电压开通,造成电路损耗较大。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种交错图腾柱电路、单路图腾柱电路的控制方法及装置,用以解决现有技术中存在的高频桥臂上的开关管无法实现零电压开通的问题。本专利技术实施例提供了一种交错图腾柱电路的控制方法,包括:针对交错图腾柱电路中的多个输入电感中的每个输入电感,检测该输入电感的电流;在该输入电感连接的高频桥臂上的续流开关管处于导通状态、主开关管处于关断状态时,若检测到该输入电感的电流未达到对应的预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管继续处于导通状态、该处于关断状态的主开关管继续处于关断状态;若检测到该输入电感的电流达到对应的预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管关断、该处于关断状态的主开关管导通。具体的,在交错图腾柱电路交流接线端的电压正半周,高频桥臂上的主开关管为位于下桥臂的开关管,续流开关管为位于上桥臂的开关管;在交错图腾柱电路交流接线端的电压负半周,高频桥臂上的主开关管为位于上桥臂的开关管,续流开关管为位于下桥臂的开关管。较佳的,每个输入电感对应的预设反向电流和所述多个输入电感的感量相关。具体的,针对所述多个输入电感中的每个输入电感,该输入电感的感量相比于其它输入电感的感量越大,对应的预设反向电流越小;该输入电感的感量相比于其它输入电感的感量越小,对应的预设反向电流越大。本专利技术实施例提供了一种单路图腾柱电路的控制方法,包括:针对单路图腾柱电路中的输入电感,检测该输入电感的电流;在该输入电感连接的高频桥臂上的续流开关管处于导通状态、主开关管处于关断状态时,若检测到该输入电感的电流未达到预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管继续处于导通状态、该处于关断状态的主开关管继续处于关断状态;若检测到该输入电感的电流达到预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管关断、该处于关断状态的主开关管导通。具体的,在单路图腾柱电路交流接线端的电压正半周,高频桥臂上的主开关管为位于下桥臂的开关管,续流开关管为位于上桥臂的开关管;在单路图腾柱电路交流接线端的电压负半周,高频桥臂上的主开关管为位于上桥臂的开关管,续流开关管为位于下桥臂的开关管。本专利技术实施例还提供了一种交错图腾柱电路的控制装置,包括:检测单元,用于针对交错图腾柱电路中的多个输入电感中的每个输入电感,检测该输入电感的电流;控制单元,用于在该输入电感连接的高频桥臂上的续流开关管处于导通状态、主开关管处于关断状态时,若检测到该输入电感的电流未达到对应的预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管继续处于导通状态、该处于关断状态的主开关管继续处于关断状态;若检测到该输入电感的电流达到对应的预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管关断、该处于关断状态的主开关管导通。具体的,在交错图腾柱电路交流接线端的电压正半周,高频桥臂上的主开关管为位于下桥臂的开关管,续流开关管为位于上桥臂的开关管;在交错图腾柱电路交流接线端的电压负半周,高频桥臂上的主开关管为位于上桥臂的开关管,续流开关管为位于下桥臂的开关管。较佳的,每个输入电感对应的预设反向电流和所述多个输入电感的感量相关。具体的,针对所述多个输入电感中的每个输入电感,该输入电感的感量相比于其它输入电感的感量越大,对应的预设反向电流越小;该输入电感的感量相比于其它输入电感的感量越小,对应的预设反向电流越大。本专利技术实施例还提供了一种单路图腾柱电路的控制装置,包括:检测单元,用于针对单路图腾柱电路中的输入电感,检测该输入电感的电流;控制单元,用于在该输入电感连接的高频桥臂上的续流开关管处于导通状态、主开关管处于关断状态时,若检测到该输入电感的电流未达到预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管继续处于导通状态、该处于关断状态的主开关管继续处于关断状态;若检测到该输入电感的电流达到预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管关断、该处于关断状态的主开关管导通。具体的,在单路图腾柱电路交流接线端的电压正半周,高频桥臂上的主开关管为位于下桥臂的开关管,续流开关管为位于上桥臂的开关管;在单路图腾柱电路交流接线端的电压负半周,高频桥臂上的主开关管为位于上桥臂的开关管,续流开关管为位于下桥臂的开关管。本专利技术实施例提供的方案中,在续流开关管处于导通状态、主开关处于关断状态时,控制续流开关管和主开关管保持当前状态直到输入电感的电流反向,才控制续流开关管关断、主开关管导通,主开关管导通时的电压仅为体二极管的管压降,从而实现了开关管的零电压开通。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本专利技术实施例一起用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的限制。在附图中:图1为单路图腾柱电路的结构示意图;图2为交错图腾柱电路的结构示意图;图3为本专利技术实施例提供的单路图腾柱电路的控制方法的流程示意图;图4为本专利技术实施例提供的单路图腾柱电路中的高频桥臂上开关管的驱动信号示意图;图5(a)为本专利技术实施例提供的单路图腾柱电路的工作状态示意图之一;图5(b)为本专利技术实施例提供的单路图腾柱电路的工作状态示意图之二;图5(c)为本专利技术实施例提供的单路图腾柱电路的工作状态示意图之三;图5(d)为本专利技术实施例提供的单路图腾柱电路的工作状态示意图之四;图5(e)为本专利技术实施例提供的单路图腾柱电路的工作状态示意图之五;图6为本专利技术实施例提供的交错图腾柱电路的控制方法的流程示意图;图7为两路交错图腾柱电路的结构示意图;图8为本专利技术实施例提供的交错图腾柱电路中的高频桥臂上开关管的驱动信号示意图;图9为本专利技术实施例提供的交错图腾柱电路中的输入电感的电流示意图之一;图10为本专利技术实施例提供的交错图腾柱电路中的输入电感的电流示意图之二;图11为本专利技术实施例提供的单路图腾柱电路的控制装置的结构示意图本文档来自技高网...
一种交错图腾柱电路、单路图腾柱电路的控制方法及装置

【技术保护点】
一种交错图腾柱电路的控制方法,其特征在于,包括:针对交错图腾柱电路中的多个输入电感中的每个输入电感,检测该输入电感的电流;在该输入电感连接的高频桥臂上的续流开关管处于导通状态、主开关管处于关断状态时,若检测到该输入电感的电流未达到对应的预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管继续处于导通状态、该处于关断状态的主开关管继续处于关断状态;若检测到该输入电感的电流达到对应的预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管关断、该处于关断状态的主开关管导通。

【技术特征摘要】
1.一种交错图腾柱电路的控制方法,其特征在于,包括:针对交错图腾柱电路中的多个输入电感中的每个输入电感,检测该输入电感的电流;在该输入电感连接的高频桥臂上的续流开关管处于导通状态、主开关管处于关断状态时,若检测到该输入电感的电流未达到对应的预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管继续处于导通状态、该处于关断状态的主开关管继续处于关断状态;若检测到该输入电感的电流达到对应的预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管关断、该处于关断状态的主开关管导通。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在交错图腾柱电路交流接线端的电压正半周,高频桥臂上的主开关管为位于下桥臂的开关管,续流开关管为位于上桥臂的开关管;在交错图腾柱电路交流接线端的电压负半周,高频桥臂上的主开关管为位于上桥臂的开关管,续流开关管为位于下桥臂的开关管。3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,每个输入电感对应的预设反向电流和所述多个输入电感的感量相关。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,针对所述多个输入电感中的每个输入电感,该输入电感的感量相比于其它输入电感的感量越大,对应的预设反向电流越小;该输入电感的感量相比于其它输入电感的感量越小,对应的预设反向电流越大。5.一种单路图腾柱电路的控制方法,其特征在于,包括:针对单路图腾柱电路中的输入电感,检测该输入电感的电流;在该输入电感连接的高频桥臂上的续流开关管处于导通状态、主开关管处于关断状态时,若检测到该输入电感的电流未达到预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管继续处于导通状态、该处于关断状态的主开关管继续处于关断状态;若检测到该输入电感的电流达到预设反向电流,则控制该处于导通状态的续流开关管关断、该处于关断状态的主开关管导通。6.一种交错图腾柱电路的控制装置,...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘志敏
申请(专利权)人:艾默生网络能源有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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