含耦合电感的能馈式均流接口电路制造技术

一种含耦合电感的能馈式均流接口电路由功率主回路、控制回路、辅助电源3部分组成。所述功率主回路由n个完整通道电路组成。所述控制回路由n个电流控制电路和1个均流基准发生器组成。与所述功率主回路匹配，所述电流控制电路j（j=1,...,n）拥有端口vsenj、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口vcsrefj，所述均流基准发生器拥有端口vsenj和端口vcsref，所述辅助电源拥有端口Vij和端口Gnd。本发明专利技术采用含耦合电感的辅助电路来收集均流接口电路中的多余能量并将这些多余的能量回馈给负载，不但提高了均流接口电路中多余能量的利用率，而且还实现了复杂并联直流电源系统的效率提升。

【技术实现步骤摘要】
含耦合电感的能馈式均流接口电路
本专利技术涉及一种均流接口电路，应用于由相同或不同规格的直流电源组成的并联系统，尤其是一种含耦合电感的能馈式均流接口电路。
技术介绍
并联直流电源系统因其稳定性、可靠性高，容量扩展方便灵活，使用场合不受限制等优点，目前已广泛使用于通信、计算机、电力等领域。复杂的并联直流电源系统由多个相同或不同规格的直流电源组成，通过引入一个均流接口电路可低成本地解决相同或不同规格的直流电源之间的均流问题，使整个系统的可靠性进一步得到增强。现有的均流接口电路大多是能耗式的，即均流接口电路中的多余能量(即输入能量与输出能量的差值)是被完全消耗掉的。而且，组成并联系统的直流电源的输出特性差异越大，均流接口电路中的多余能量就越多，被能耗式均流接口电路浪费掉的能量也就越大。因此，在复杂的并联直流电源系统中能耗式均流接口电路的效率表现不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决能耗式均流接口电路对多余能量的零利用问题，提高整个复杂并联直流电源系统的效率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种含耦合电感的能馈式均流接口电路由功率主回路、控制回路、辅助电源3部分组成。所述功率主回路由η个完整的通道电路(即完整通道电路I至完整通道电路η)组成，其特征在于:完整通道电路j (j=l,...,n)包括输入电容Cij、电感Lj、N-MOS主管Sj、N-MOS辅助管Saj、辅助电容Caj、耦合电感Laj和Lbj、二极管Dj、辅助二极管Daj、输出电容Coj，直流电源Vij (j=l，...，η)的正端与输入电容Cij的一端以及电感Lj的一端相连，电感Lj的另一端与二极管Dj的阳极以及N-MOS主管Sj的漏极相连，二极管Dj的阴极与耦合电感Laj的一端以及辅助电容Caj的一端相连，耦合电感Laj的另一端与N-MOS辅助管Saj的漏极相连，N-MOS主管Sj的源极与辅助电容Caj的另一端、N-MOS辅助管Saj的源极、稱合电感Lbj的一端(与所述稱合电感Laj的另一端是同名端关系)、输出电容Coj的一端、输出电压Vo的正端以及负载R的一端相连，I禹合电感Lbj的另一端(与所述I禹合电感Laj的一端是同名端关系)与辅助二极管Daj的阴极相连，辅助二极管Daj的阳极与直流电源Vij的负端、输入电容Cij的另一端、输出电容Coj的另一端、输出电压Vo的负端以及负载R的另一端相连，耦合电感Lbj与辅助二极管Daj的接点和耦合电感Laj与二极管Dj的接点是同名端关系；所述控制回路由η个电流控制电路(S卩电流控制电路I至电流控制电路η )和I个均流基准发生器组成，所述电流控制电路j (j=l,...，η)拥有端口 vsenj、端口 vgj、端口vsj、端口 vgaj、端口 vcsref j,所述均流基准发生器拥有端口 vsenj和端口 vcsref,其特征在于:所述电流控制电路j (j=l,...，η)的端口 vsenj接收所述电感Lj的电流iLj的检测信号，电流控制电路j的端口 Vgj与所述N-MOS主管Sj的门极相连，电流控制电路j的端口 vsj与N-MOS主管Sj的源极以及N-MOS辅助管Saj的源极相连，电流控制电路j的端口vgaj与所述N-MOS辅助管Saj的门极相连，电流控制电路j的端口 vcsrefj与所述均流基准发生器的端口 vcsref相连,均流基准发生器的端口 vsenj (j=l,...，η)接收所述电感Lj的电流iLj的检测信号；所述辅助电源能为所述控制回路提供所需的工作电压，拥有端口 Vij( j=l，...,η)和端口 Gnd，其特征在于:所述辅助电源的端口 Vij与直流电源Vij的正端相连，辅助电源的端口 Gnd与直流电源Vij的负端相连。进一步，所述电流控制电路j (j=l，...，η)由电流控制单元和MOS管驱动单元组成，其特征在于:所述电流控制单元能根据电流控制电路j的端口 vsenj的信息和端口vcsrefj的信息输出N-MOS主管Sj的开/关驱动指令vgsj以及N-MOS辅助管Saj的开/关驱动指令vgsaj,所述MOS管驱动单元能把所述N-MOS主管Sj的开/关驱动指令vgsj和N-MOS辅助管Saj的开/关驱动指令vgsaj转换成由所述电流控制电路j的端口 vgj、端口 vsj和端口 vgaj输出的差分驱动信号。更进一步，所述辅助电源由η个二极管(即二极管Dbl至二极管Dbn)和I个单输入多输出的直流-直流变换器组成，其特征在于:所述二极管Dbl至二极管Dbn共阴极并与所述单输入多输出的直流-直流变换器的正输入端相连，所述二极管Dbj (j=l,...，η)的阳极与所述辅助电源的端口 Vij相连，所述单输入多输出的直流-直流变换器的负输入端与所述辅助电源的端口 Gnd相连；所述均流基准发生器由放大器Gl至放大器Gn、多输入的最小值电路、加法器G和参考电压源G组成，其特征在于:所述放大器Gj( j=l，...，η)的输入端与所述均流基准发生器的端口 vsenj相连,放大器Gj的输出端与所述多输入的最小值电路的输入端vj相连,多输入的最小值电路的输出端与加法器G的一个输入端相连,参考电压源G的输出端与加法器G的另一个输入端相连，加法器G的输出端与所述均流基准发生器的端口 vcsref相连；所述电流控制电路j (j=l,...,η)的电流控制单元由放大器j、加法器j、锯齿波发生器I j、锯齿波发生器2j、参考电压源j、比较器lj、比较器2j、消抖电路Ij和消抖电路2j组成，其特征在于:所述放大器j的输入端与所述电流控制电路j的端口 vsenj相连,放大器j的输出端与比较器Ij的反相输入端相连，加法器j的一个输入端与所述电流控制电路j的端口 vcsrefj相连,加法器j的另一个输入端与锯齿波发生器Ij的输出端相连，力口法器j的输出端与比较器Ij的正相输入端相连，比较器Ij的输出端与消抖电路Ij的输入端相连，消抖电路Ij输出所述N-MOS主管Sj的开/关驱动指令vgsj，比较器2j的正相输入端与锯齿波发生器2j的输出端相连，比较器2j的反相输入端与参考电压源j的输出端相连，比较器2j的输出端与消抖电路2j的输入端相连，消抖电路2j输出所述N-MOS辅助管Saj的开/关驱动指令vgsaj。(消抖电路Ij的作用在于消除因干扰等原因造成N-MOS主管Sj的开/关驱动指令vgsj发生抖动的现象、增强系统的稳定性，消抖电路2j的作用在于消除因干扰等原因造成N-MOS辅助管Saj的开/关驱动指令vgsaj发生抖动的现象、增强系统的稳定性。)本专利技术的技术构思为:通过提高均流接口电路中多余能量的利用率来实现整个并联直流电源系统的效率提升。因此，在现有能耗式均流接口电路的基础上提出含耦合电感的能馈式均流接口电路方案，即采用由辅助电容Caj、辅助二极管Daj、N-MOS辅助管Saj、耦合电感Laj和Lbj组成的辅助电路来收集均流接口电路中的多余能量并将这些多余的能量回馈给负载。本专利技术的有益效果主要表现在:在复杂并联直流电源系统中使用含耦合电感的能馈式均流接口电路，系统中相同或不同规格的直流电源可低成本、高效率、高可靠性地实现并联均流。【附图说明】图1是本专利技术实施例的电路图。图2是本专利技术实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含耦合电感的能馈式均流接口电路，其特征在于：所述含耦合电感的能馈式均流接口电路由功率主回路、控制回路、辅助电源3部分组成，所述功率主回路由完整通道电路1至完整通道电路n组成，所述完整通道电路j（j=1,...,n）包括输入电容Cij、电感Lj、N?MOS主管Sj、N?MOS辅助管Saj、辅助电容Caj、耦合电感Laj和Lbj、二极管Dj、辅助二极管Daj、输出电容Coj，直流电源Vij（j=1,...,n）的正端与输入电容Cij的一端以及电感Lj的一端相连，电感Lj的另一端与二极管Dj的阳极以及N?MOS主管Sj的漏极相连，二极管Dj的阴极与耦合电感Laj的一端以及辅助电容Caj的一端相连，耦合电感Laj的另一端与N?MOS辅助管Saj的漏极相连，N?MOS主管Sj的源极与辅助电容Caj的另一端、N?MOS辅助管Saj的源极、耦合电感Lbj的一端（与所述耦合电感Laj的另一端是同名端关系）、输出电容Coj的一端、输出电压Vo的正端以及负载R的一端相连，耦合电感Lbj的另一端（与所述耦合电感Laj的一端是同名端关系）与辅助二极管Daj的阴极相连，辅助二极管Daj的阳极与直流电源Vij的负端、输入电容Cij的另一端、输出电容Coj的另一端、输出电压Vo的负端以及负载R的另一端相连，耦合电感Lbj与辅助二极管Daj的接点和耦合电感Laj与二极管Dj的接点是同名端关系，所述控制回路由电流控制电路1至电流控制电路n和均流基准发生器组成，所述电流控制电路j（j=1,...,n）拥有端口vsenj、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口vcsrefj，所述均流基准发生器拥有端口vsenj 和端口vcsref，所述电流控制电路j的端口vsenj接收所述所述电感Lj的电流iLj的检测信号，所述电流控制电路j的端口vgj与所述N?MOS主管Sj的门极相连，所述电流控制电路j的端口vsj与所述N?MOS主管Sj的源极以及所述N?MOS辅助管Saj的源极相连，所述电流控制电路j的端口vgaj与所述N?MOS辅助管Saj的门极相连，所述电流控制电路j的端口vcsrefj与所述均流基准发生器的端口vcsref相连，所述均流基准发生器的端口vsenj接收所述电感Lj的电流iLj的检测信号，所述辅助电源能为所述控制回路提供所需的工作电压，拥有端口Vij（j=1,...,n）和端口Gnd，所述辅助电源的端口Vij与所述直流电源Vij的正端相连，所述辅助电源的端口Gnd与所述直流电源Vij的负端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种含耦合电感的能馈式均流接口电路，其特征在于:所述含耦合电感的能馈式均流接口电路由功率主回路、控制回路、辅助电源3部分组成， 所述功率主回路由完整通道电路I至完整通道电路η组成，所述完整通道电路j(j=l,...,η)包括输入电容Cij、电感Lj、N-MOS主管Sj、N-MOS辅助管Saj、辅助电容Caj、耦合电感Laj和Lbj、二极管Dj、辅助二极管Daj、输出电容Coj，直流电源Vi j( j=l，...,η)的正端与输入电容Cij的一端以及电感Lj的一端相连，电感Lj的另一端与二极管Dj的阳极以及N-MOS主管Sj的漏极相连，二极管Dj的阴极与耦合电感Laj的一端以及辅助电容Caj的一端相连，耦合电感Laj的另一端与N-MOS辅助管Saj的漏极相连，N-MOS主管Sj的源极与辅助电容Caj的另一端、N-MOS辅助管Saj的源极、耦合电感Lbj的一端(与所述耦合电感Laj的另一端是同名端关系)、输出电容Coj的一端、输出电压Vo的正端以及负载R的一端相连，耦合电感Lbj的另一端(与所述耦合电感Laj的一端是同名端关系)与辅助二极管Daj的阴极相连，辅助二极管Daj的阳极与直流电源Vij的负端、输入电容Cij的另一端、输出电容Coj的另一端、输出电压Vo的负端以及负载R的另一端相连，稱合电感Lbj与辅助二极管Daj的接点和耦合电感Laj与二极管Dj的接点是同名端关系， 所述控制回路由电流控制电路I至电流控制电路η和均流基准发生器组成，所述电流控制电路 j (j=l,...，η)拥有端口 vsenj、端口 vgj、端口 vsj、端口 vgaj、端口 vcsrefj,所述均流基准发生器拥有端口 vsenj和端口 vcsref,所述电流控制电路j的端口 vsenj接收所述所述电感Lj的电流iLj的检测信号，所述电流控制电路j的端口 vgj与所述N-MOS主管Sj的门极相连，所述电流控制电路j的端口 vsj与所述N-MOS主管Sj的源极以及所述N-MOS辅助管Saj的源极相连，所述电流控制电路j的端口 vgaj与所述N-MOS辅助管Saj的门极相连，所述电流控制电路j的端口 vcsrefj与所述均流基准发生器的端口 vcsref相连，所述均流基准发生器的端口 vsenj接收所述电感Lj的电流iLj的检测信号， 所述辅助电源能为所述控制回路提供所需的工作电压，拥有端口 Vij (j=l,...，η)和端口 Gnd，所述辅助电源`的端口 Vij与所述直流电源Vij的正端相连，所述辅助电源的端口Gnd与所述直流电源Vij的负端相连。2.如权利要求1所述的含稱合电感的能馈式均流接口电路，其特征在于:所述电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈怡，薛建军，南余荣，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：