雙端交替輸出PWM控制電路制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種雙端交替輸出PWM控制電路，主要解決了現(xiàn)有低壓新能源電源轉(zhuǎn)換器功耗高、效率低、可靠性差的問(wèn)題。該雙端交替輸出PWM控制電路包括VMOS開(kāi)關(guān)電路和調(diào)寬式脈沖控制電路，其中調(diào)寬式脈沖控制電路為反激式控制的PWM控制器，PWM控制器的兩個(gè)輸出端Ao、Bo分別接至驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路的一組輸入端；反向隔離電路采用共陰極二極管。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專(zhuān)利摘要】本專(zhuān)利技術(shù)提供一種雙端交替輸出PWM控制電路，主要解決了現(xiàn)有低壓新能源電源轉(zhuǎn)換器功耗高、效率低、可靠性差的問(wèn)題。該雙端交替輸出PWM控制電路包括VMOS開(kāi)關(guān)電路和調(diào)寬式脈沖控制電路，其中調(diào)寬式脈沖控制電路為反激式控制的PWM控制器，PWM控制器的兩個(gè)輸出端Ao、Bo分別接至驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路的一組輸入端；反向隔離電路采用共陰極二極管。【專(zhuān)利說(shuō)明】雙端交替輸出PWM控制電路
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種雙端交替輸出PWM控制電路，屬于電源轉(zhuǎn)換
。
技術(shù)介紹
近年來(lái)，光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、蓄電池供電等交流低壓、直流低壓供電的可再生新能源系統(tǒng)被廣泛使用，提高低壓新能源供電系統(tǒng)的供電效率、供電質(zhì)量、供電可靠性勢(shì)在必行。目前本領(lǐng)域公知電源轉(zhuǎn)換基本采用:1、交流(AC)輸入，采用全波整流器把輸入交流(AC)電源整流為直流(DC)電源，再進(jìn)行DC/DC轉(zhuǎn)換為直流(DC)輸出。此種方案解決了較高輸入電壓交流電源和小功率電源的轉(zhuǎn)換問(wèn)題。但在低電壓交流電源輸入和大功率電源轉(zhuǎn)換時(shí)，因?yàn)锳C/DC整流電路的電壓降較高，而產(chǎn)生很高的功耗，使電源轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率很低。2、直流(DC)輸入，直接進(jìn)行DC/DC轉(zhuǎn)換為直流(DC)輸出。此種方案解決了固定設(shè)備供電問(wèn)題。但使用可靠性較低，尤其是在移動(dòng)性設(shè)備，經(jīng)常需要重新連接輸入電源的設(shè)備，一旦出現(xiàn)電源極性接反的情況，就會(huì)產(chǎn)生輸入短路事故。因此一些要求可靠性較高的設(shè)備，在轉(zhuǎn)換器輸入端加入直流定向整流電路。在低電壓直電源輸入和大功率電源轉(zhuǎn)換時(shí)，因?yàn)橹绷髯R(shí)別定向整流電路的電壓降較高，而產(chǎn)生很高的功耗，使電源轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換效率很低。3、為了提高低壓供電效率、降低線路電流一般采用升壓式(BOOST)直流(DC)供電方式。升壓式(BOOST)直流(DC)供電當(dāng)輸出產(chǎn)生短路故障，輸出電壓低于輸入電壓時(shí)BOOST電路功能失效，輸入電源直接對(duì)負(fù)載短路，大電流(大功率)系統(tǒng)短路保護(hù)控制難度很大。以常規(guī)整流(識(shí)別定向)電路在輸入為低壓新能源電源為例進(jìn)行說(shuō)明，輸入電壓Ui=IOV(AC、DC),輸入電流Ii=20A，輸入功率Pi=IOX 20=200ff,整流(識(shí)別定向)電路壓降Ud=2V,整流(識(shí)別定向)電路耗為:Pd=2 X 20=40W，輸出功率Po=200_40=160W，其整流(識(shí)別定向)效率為:E=160/200=0.8，由此可見(jiàn)常規(guī)整流(識(shí)別定向)電路在輸入為低壓新能源電源時(shí)，功耗很大，效率很低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)提供一種雙端交替輸出PWM控制電路，主要解決了現(xiàn)有低壓新能源電源轉(zhuǎn)換器功耗高、效率低、可靠性差的問(wèn)題。本專(zhuān)利技術(shù)的具體技術(shù)解決方案如下:該雙端交替輸出PWM控制電路，包括VMOS開(kāi)關(guān)電路和調(diào)寬式脈沖控制電路，VMOS開(kāi)關(guān)電路的輸入端通過(guò)續(xù)流電感與輸入電源的輸出端連接，VMOS開(kāi)關(guān)電路的輸出端依次通過(guò)反向隔離電路、儲(chǔ)能濾波電路與負(fù)載連接，所述VMOS開(kāi)關(guān)電路的輸入端還與VMOS開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接，所述調(diào)寬式脈沖控制電路的輸出端通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路與VMOS開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端通過(guò)輸入電流采樣電路與輸入電源的輸出端連接，驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路的輸入端還通過(guò)續(xù)流電壓采樣電路與VMOS開(kāi)關(guān)電路的輸出端連接；所述調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端還通過(guò)輸出電流采樣電路與儲(chǔ)能濾波電路的輸出端連接；所述調(diào)寬式脈沖控制電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路、VMOS開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路和續(xù)流電壓采樣電路組成控制電路；所述調(diào)寬式脈沖控制電路為反激式控制的PWM控制器，PWM控制器的兩個(gè)輸出端Ao, Bo分別接至驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路的一組輸入端；所述反向隔離電路采用共陰極二極管。本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:本專(zhuān)利技術(shù)提供的雙端交替輸出PWM控制電路有XC/DC擴(kuò)展(XC)形、無(wú)極性、多波形、寬頻率電源輸入，DC(直流)輸出，自動(dòng)極性識(shí)別定向、高轉(zhuǎn)換效率、高功率因數(shù)、高可靠性、高功率密度、低成本等優(yōu)勢(shì)。【專(zhuān)利附圖】【附圖說(shuō)明】圖1為本專(zhuān)利技術(shù)電路原理框圖；圖2為本專(zhuān)利技術(shù)電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為輸入電源為Ac正弦波時(shí)的單周期波形圖。【具體實(shí)施方式】該雙端交替輸出PWM控制電路，包括VMOS開(kāi)關(guān)電路和調(diào)寬式脈沖控制電路，VMOS開(kāi)關(guān)電路的輸入端通過(guò)續(xù)流電感與輸入電源的輸出端連接，VMOS開(kāi)關(guān)電路的輸出端依次通過(guò)反向隔離電路、儲(chǔ)能濾波電路與負(fù)載連接，所述VMOS開(kāi)關(guān)電路的輸入端還與VMOS開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接，所述調(diào)寬式脈沖控制電路的輸出端通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路與VMOS開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端通過(guò)輸入電流采樣電路與輸入電源的輸出端連接，驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路的輸入端還通過(guò)續(xù)流電壓采樣電路與VMOS開(kāi)關(guān)電路的輸出端連接；所述調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端還通過(guò)輸出電流采樣電路與儲(chǔ)能濾波電路的輸出端連接；所述調(diào)寬式脈沖控制電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路、VMOS開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路和續(xù)流電壓采樣電路組成控制電路；調(diào)寬式脈沖控制電路為反激式控制的PWM控制器，PWM控制器的兩個(gè)輸出端Ao、Bo分別接至驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路的一組輸入端；所述反向隔離電路采用共陰極二極管。以下對(duì)各重要電路的功能進(jìn)行說(shuō)明:續(xù)流電感:利用電感特性對(duì)輸入電源進(jìn)行升壓；VMOS開(kāi)關(guān)電路:VM0S開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通期間，續(xù)流電感中有電流通過(guò)；VM0S開(kāi)關(guān)電路關(guān)斷期間，續(xù)流電路導(dǎo)通，使續(xù)流電感中電流繼續(xù)導(dǎo)通，產(chǎn)生高壓，對(duì)儲(chǔ)能濾波電路進(jìn)行充電，充電后由儲(chǔ)能濾波電路對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電；儲(chǔ)能濾波電路:VM0S開(kāi)關(guān)電路關(guān)斷期間充電并對(duì)負(fù)載供電；VMOS開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路:對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路生成的VMOS開(kāi)關(guān)信號(hào)和VMOS續(xù)流信號(hào)進(jìn)行放大處理；驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路:對(duì)調(diào)寬式脈沖控制電路生成的PWM調(diào)寬式脈沖信號(hào)、電壓采樣電路輸入的交直流信號(hào)、正負(fù)極信號(hào)或續(xù)流信號(hào)以及電源信號(hào)進(jìn)行合成，生成合成信號(hào)(包括極性、交流、直流、調(diào)寬信號(hào));然后根據(jù)合成信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)分配，區(qū)分為VMOS開(kāi)關(guān)信號(hào)和VMOS續(xù)流信號(hào)；調(diào)寬式脈沖控制電路:根據(jù)輸入采樣電路和/或輸出采樣電路輸入的電流采樣信號(hào)生成PWM調(diào)寬式脈沖信號(hào)；續(xù)流電壓采樣電路:對(duì)VMOS開(kāi)關(guān)電路和續(xù)流電路的電流信號(hào)進(jìn)行采樣，產(chǎn)生交直流信號(hào)、正負(fù)極信號(hào)或續(xù)流信號(hào)，并將上述信號(hào)輸入至驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路；輸入電流采樣電路:對(duì)輸入電源輸入經(jīng)過(guò)續(xù)流電感的電流進(jìn)行采樣,生成采樣信號(hào)并將采樣信號(hào)提供給調(diào)寬式脈沖控制電路進(jìn)行處理；以下結(jié)合附圖對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)行詳述:ICl (UCC28084或其它同類(lèi)器件)，為標(biāo)準(zhǔn)雙端交替輸出PWM控制器，通過(guò)器件I端(OC)控制PWM調(diào)寬輸出，輸出交替PWM波形P1、P2。町、!?5、(:12、24對(duì)續(xù)流波形？4進(jìn)行檢測(cè)整形，形成波形？3。其中，穩(wěn)壓管Z4保持P3的電壓穩(wěn)定，電容C12用以濾波，使得在PA出現(xiàn)高電平時(shí)能夠使P3持續(xù)高電平。1?4、1?3、(:11、23對(duì)續(xù)流波形？8進(jìn)行檢測(cè)整形，形成波形？4。其中，穩(wěn)壓管Z3保持P4的電壓穩(wěn)定，電容Cll用以濾波，使得在PB出現(xiàn)高電平時(shí)能夠使P4持續(xù)高電平。IC2(CD4071或其它同類(lèi)器件)，為標(biāo)準(zhǔn)2輸入或門(mén)，其中:Αο=Α1+Α2、Βο=Β1+Β2、Co=Cl+C2、Do=Dl+D2，對(duì)PU P2、P3、P4進(jìn)行邏輯合成后形成交錯(cuò)輸出PWM控制波形。IC3、IC4 (IR442或其它同類(lèi)器本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種雙端交替輸出PWM控制電路，其特征在于：包括VMOS開(kāi)關(guān)電路和調(diào)寬式脈沖控制電路，VMOS開(kāi)關(guān)電路的輸入端通過(guò)續(xù)流電感與輸入電源的輸出端連接，VMOS開(kāi)關(guān)電路的輸出端依次通過(guò)反向隔離電路、儲(chǔ)能濾波電路與負(fù)載連接，所述VMOS開(kāi)關(guān)電路的輸入端還與VMOS開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接，所述調(diào)寬式脈沖控制電路的輸出端通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路與VMOS開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端通過(guò)輸入電流采樣電路與輸入電源的輸出端連接，驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路的輸入端還通過(guò)續(xù)流電壓采樣電路與VMOS開(kāi)關(guān)電路的輸出端連接；所述調(diào)寬式脈沖控制電路的輸入端還通過(guò)輸出電流采樣電路與儲(chǔ)能濾波電路的輸出端連接；所述調(diào)寬式脈沖控制電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路、VMOS開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路和續(xù)流電壓采樣電路組成控制電路；所述調(diào)寬式脈沖控制電路為反激式控制的PWM控制器，PWM控制器的兩個(gè)輸出端Ao、Bo分別接至驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成電路的一組輸入端；所述反向隔離電路采用共陰極二極管。

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡家培，胡民海，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：西安智海電力科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：陜西;61