【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，具体涉及一种三电平buck直流变换器的控制电路。
技术介绍
1、高效率、高功率密度和高可靠性是电力电子变换器的发展趋势。相比传统的两电平buck直流变换器，三电平buck直流变换器通过引入额外的中点电位，降低了功率器件的电压应力和滤波电感两端电压的高频交流分量，更有利于实现变换器的小型化，因此得到越来越广泛的应用。
2、然而，电路参数的不对称会导致中点电位不平衡，输入分压电容两端电压不均衡，带来功率器件电压应力和滤波电感电流脉动分量的增加，严重情况下器件过压失效，变换器损坏。
3、国内外针对三电平buck直流变换器的控制方法有所研究，但都无法保证变换器在全负载工况下实现中点电位平衡。且大部分控制方法实现复杂，不具备一般模拟器件的可实施性，仅适用于数字控制，但数字控制方案存在离散延时、量化误差、抗扰性差等缺点。
4、因此，有必要采用新的模拟控制方法来平衡中点电位。
技术实现思路
1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种三电平buck直流变换器的控制电路，以达到通过模拟电路实现了三电平buck直流变换器的移相调节和占空调节，进而控制中点电位平衡及输出电压稳压，使得中点电位为输入电压的一半，降低了三电平buck直流变换器的开关管电压应力和滤波电感电流脉动分量，提高了变换器的效率、功率密度及可靠性的目的。
2、本说明书实施例提供以下技术方案：
3、一种三电平buck直流变换器的控制电路，包括：
4、功率电路
5、控制电路包括中点电位误差调节器、移相角生成电路、同步脉冲生成电路、输出电压闭环反馈电路和驱动信号生成电路；
6、中点电位误差调节器用于对上分压电容电压vin1和下分压电容电压vin2进行采样，生成中点电位调节信号vinerr；
7、移相角生成电路用于生成移相角信号
8、同步脉冲生成电路用于通过移相角信号生成第一同步脉冲sync1和第二同步脉冲sync2并用于第一同步驱动信号g1和第二同步驱动信号g2的前沿；
9、输出电压闭环反馈电路用于输出电压调节信号voerr；
10、驱动信号生成电路用于根据中点电位调节信号vinerr、电压调节信号voerr、第一同步驱动信号g1和第二同步驱动信号g2，实现三电平buck直流变换器的环路控制。
11、进一步地，功率电路包括：
12、输入电压源vin、上输入分压电容cin1、下输入分压电容cin2、第一开关管q1、第二开关管q2、第一开关元器件、第二开关元器件、输出滤波电感l、输出滤波电容cout和输出负载电阻rout；输入电压源vin的正极相连接至上输入分压电容cin1的上端和第一开关管q1的漏极，输入电压源vin的负极相连接至下输入分压电容cin2的下端和第二开关管q2的源极，第一开关管q1的源极相连接至第一开关元器件的阴极和输出滤波电感l的一端，第一开关元器件的阳极连接至上输入分压电容cin1的下端与下输入分压电容cin2的上端的连接点上以及第二开关元器件的阴极，第二开关元器件的阳极相连接至第二开关管q2的漏极、输出滤波电容cout的第一端和输出负载电阻rout的第二端端、输出滤波电容cout的第二端和输出负载电阻rout的第一端相连接至输出滤波电感l的另一端。
13、进一步地，功率电路中，第一开关元器件为第一二极管d1或第一替换开关管，第二开关元器件为第二二极管d2或第二替换开关管；
14、第一替换开关管的开关管驱动信号与第一开关管q1的驱动信号互补，第二替换开关管的驱动信号与第二开关管q2的驱动信号互补。
15、进一步地，驱动信号生成电路包括第一pwm控制器u1、第二pwm控制器u2、第三比较器comp3和第四比较器comp4；
16、第一同步信号sync1相连接至第一pwm控制器u1的第一内部振荡器同步电路的输入端，第一内部振荡器同步电路的输出端相连接至第一锯齿波信号vsaw1和第一内部振荡器同步电路的第三比较器comp3的反相输入端，第三比较器comp3的同相输入端相连接至第一调制信号vmod1，第三比较器comp3的输出端相连接至第一驱动信号g1；
17、第二同步信号sync2相连接至第二pwm控制器u2的第二内部振荡器同步电路的输入端，第二内部振荡器同步电路的输出端相连接至第二锯齿波信号vsaw2和第一内部振荡器同步电路的第四比较器comp4的反相输入端，第四比较器comp4的同相输入端相连接第二调制信号vmod2，第四比较器comp4的输出端相连接至第二驱动信号g2。
18、进一步地，移相角生成电路包括比较器；
19、移相角生成电路用于使用中点电位调节信号vinerr和锯齿波信号vsaw进行交割，生成移相角信号
20、比较器的正输入端相连接至中点电位误差调节器的输出信号vinerr，比较器的负输入端相连接至锯齿波信号vsaw，比较器的输出端相连接至移相角信号
21、进一步地，同步脉冲生成电路包括：
22、第一逻辑非门not1、第二逻辑非门not2、第一逻辑与门and1、第二逻辑与门and2、第一延时电阻r和第二延时电容c；
23、同步脉冲生成电路用于通过移相角信号生成第一同步脉冲sync1和第二同步脉冲sync2，并将第一同步脉冲sync1和第二同步脉冲sync2用于第一同步驱动信号g1和第二同步驱动信号g2的前沿；
24、第一逻辑非门not1的输入端相连接至移相角信号第一逻辑非门not1的输出端相连接至第一逻辑与门and1的一个输入端，第一逻辑与门and1的另一输入端相连接至第一延时电阻r的一端和第二延时电容c的一端，第一逻辑与门and1的输出端相连接至第一同步脉冲sync1，第二逻辑非门not2的输入端相连接至第一延时电阻r和第二延时电容c的相连接点，第二逻辑非门not2的输出端相连接至第二逻辑与门and2的一个输入端，第二逻辑与门and2的另一输入端相连接至移相角信号第二逻辑与门and2的输出端相连接至第二同步脉冲sync2。
25、进一步地，中点电位误差调节器包括：第一运算放大器opa1和第一补偿网络；
26、中点电位误差调节器用于对上分压电容电压vin1和下分压电容电压vin2进行采样，并将上分压电容电压vin1和下分压电容电压vin2的误差信号补偿反馈生成中点电位调节信号vinerr；
27、第一运算放大器opa1的同相输入端相连接至下输入分压电容cin2的两端电压vin2，第一运算放大器opa1的反相输入端相连接至上输入分压电容cin1的两端电压vin1和第一补偿网络的输入，第一运算放大器opa1的输出端相连接至第一补偿网络的输出和vinerr信本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三电平Buck直流变换器的控制电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的三电平Buck直流变换器的控制电路，其特征在于，所述功率电路包括：
3.根据权利要求2所述的三电平Buck直流变换器的控制电路，其特征在于，所述功率电路中，所述第一开关元器件为第一二极管D1或第一替换开关管，所述第二开关元器件为第二二极管D2或第二替换开关管。
4.根据权利要求1所述的三电平Buck直流变换器的控制电路，其特征在于，所述驱动信号生成电路包括第一PWM控制器U1、第二PWM控制器U2、第三比较器Comp3和第四比较器Comp4；
5.根据权利要求1所述的三电平Buck直流变换器的控制电路，其特征在于，所述移相角生成电路包括比较器；
6.根据权利要求1所述的三电平Buck直流变换器的控制电路，其特征在于，所述同步脉冲生成电路包括：
7.根据权利要求1所述的三电平Buck直流变换器的控制电路，其特征在于，所述中点电位误差调节器包括：第一运算放大器OPA1和第一补偿网络；
8.根据权利要求1所述的三电平
...【技术特征摘要】
1.一种三电平buck直流变换器的控制电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的三电平buck直流变换器的控制电路，其特征在于，所述功率电路包括：
3.根据权利要求2所述的三电平buck直流变换器的控制电路，其特征在于，所述功率电路中，所述第一开关元器件为第一二极管d1或第一替换开关管，所述第二开关元器件为第二二极管d2或第二替换开关管。
4.根据权利要求1所述的三电平buck直流变换器的控制电路，其特征在于，所述驱动信号生成电路包括第一pwm控制器u1、第二pwm控制器u2、第三比较器com...
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊舟，刘颜，黄新泽，骆萍，
申请(专利权)人：洛阳隆盛科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。