含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路的制作方法
【專利摘要】一種含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路，由功率主回路、控制回路、輔助電源3部分組成。所述功率主回路由n個通道電路組成，所述控制回路由n個電流控制電路和1個均流基準(zhǔn)發(fā)生器組成。與所述功率主回路匹配，所述電流控制電路j（j=1,...,n）擁有端口vsenj、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口vcsrefj，所述均流基準(zhǔn)發(fā)生器擁有端口vsenj和端口vcsref，所述輔助電源擁有端口Vij和端口Gnd。本發(fā)明采用含三繞組耦合電感Laj和Lbj及Lcj的輔助電路來收集均流接口電路中的多余能量并將這些多余的能量回饋給負(fù)載，不但提高了均流接口電路中多余能量的利用率，而且還實現(xiàn)了整個并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的效率提升。
【專利說明】含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種均流接口電路，應(yīng)用于由相同或不同規(guī)格的直流電壓源組成的并聯(lián)系統(tǒng)，尤其是一種含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路。
【背景技術(shù)】
[0002]并聯(lián)直流電壓源系統(tǒng)因其穩(wěn)定性、可靠性高，容量擴展方便靈活，使用場合不受限制等優(yōu)點，目前已廣泛使用于通信、計算機、電力等領(lǐng)域。復(fù)雜的并聯(lián)直流電壓源系統(tǒng)由多個相同或不同規(guī)格的直流電壓源組成，通過引入一個均流接口電路可低成本地解決相同或不同規(guī)格的直流電壓源之間的均流問題，使整個系統(tǒng)的可靠性進一步得到增強?，F(xiàn)有的均流接口電路大多是能耗式的，即均流接口電路中的多余能量(即輸入能量與輸出能量的差值)是被完全消耗掉的。而且，組成并聯(lián)系統(tǒng)的直流電壓源的輸出特性差異越大，均流接口電路中的多余能量就越多，被能耗式均流接口電路浪費掉的能量也就越大。因此，在復(fù)雜的并聯(lián)直流電壓源系統(tǒng)中能耗式均流接口電路的效率表現(xiàn)不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有能耗式均流接口電路對多余能量的零利用問題，提高整個復(fù)雜并聯(lián)直流電壓源系統(tǒng)的效率。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路由功率主回路、控制回路、輔助電源3部分組成，
[0005]所述功率主回路由η個通道電路(即通道電路I至通道電路η)組成，其特征在于:通道電路j (j=l,...,η)包括輸入電容Cij、電感Lj、N-MOS主管Sj、N-MOS輔助管Saj、三繞組耦合電感Laj和Lbj及Lcj、輔助二極管Daj、輔助二極管Dbj、輔助二極管Dcj、TVS管TVSj、輸出電容Coj，直流電壓源Vij (j=l，...，n)的正端與輸入電容Cij的一端以及電感Lj的一端相連，電感Lj的另一端與N-MOS主管Sj的漏極、三繞組耦合電感Laj的一端以及TVS管TVSj的陰極相連，三繞組耦合電感Laj的另一端與輔助二極管Daj的陽極相連，輔助二極管Daj的陰極與N-MOS輔助管Saj的漏極相連，N-MOS主管Sj的源極與N-MOS輔助管Saj的源極、TVS管TVSj的陽極、三繞組耦合電感Lbj的一端(與所述三繞組耦合電感Laj的另一端是同名端關(guān)系)、三繞組耦合電感Lcj的一端(與所述三繞組耦合電感Laj的另一端是異名端關(guān)系)、輸出電容Coj的一端、輸出電壓Vo的正端以及負(fù)載R的一端相連,三繞組耦合電感Lbj的另一端(與所述三繞組耦合電感Laj的一端是同名端關(guān)系)與輔助二極管Dbj的陰極相連，三繞組耦合電感Lcj的另一端(與所述三繞組耦合電感Laj的一端是異名端關(guān)系)與輔助二極管Dcj的陰極相連，輔助二極管Dbj的陽極與輔助二極管Dcj的陽極、直流電壓源Vij的負(fù)端、輸入電容Cij的另一端、輸出電容Coj的另一端、輸出電壓Vo的負(fù)端以及負(fù)載R的另一端相連，三繞組耦合電感Lcj與輔助二極管Dcj的接點和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點是同名端關(guān)系，三繞組耦合電感Lbj與輔助二極管Dbj的接點和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點是異名端關(guān)系；[0006]所述控制回路由η個電流控制電路(即電流控制電路I至電流控制電路η)和I個均流基準(zhǔn)發(fā)生器組成，所述電流控制電路j (j=l,...，η)擁有端口 vsenj、端口 vgj、端口vsj、端口 vgaj、端口 vcsref j,所述均流基準(zhǔn)發(fā)生器擁有端口 vsenj和端口 vcsref,其特征在于:所述電流控制電路j (j=l,...，η)的端口 vsenj接收所述電感Lj的電流iLj的檢測信號，電流控制電路j的端口 vgj與所述N-MOS主管Sj的門極相連，電流控制電路j的端口 vsj與N-MOS主管Sj的源極以及N-MOS輔助管Saj的源極相連，電流控制電路j的端口vgaj與所述N-MOS輔助管Saj的門極相連，電流控制電路j的端口 vcsrefj與所述均流基準(zhǔn)發(fā)生器的端口 vcsref相連,均流基準(zhǔn)發(fā)生器的端口 vsenj (j=l,...，η)接收所述電感Lj的電流iLj的檢測信號；
[0007]所述輔助電源能為所述控制回路提供所需的工作電壓，擁有端口 Vij( j=l，...,η)和端口 Gnd，其特征在于:所述輔助電源的端口 Vij與直流電壓源Vij的正端相連，輔助電源的端口 Gnd與直流電壓源Vij的負(fù)端相連。
[0008]進一步，所述電流控制電路j (j=l，...，η)由電流控制單元和MOS管驅(qū)動單元組成，其特征在于:所述電流控制單元能根據(jù)電流控制電路j的端口 vsenj的信息和端口vcsrefj的信息輸出N-MOS主管Sj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsj以及N-MOS輔助管Saj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsaj,
[0009]所述MOS管驅(qū)動單元能把所述N-MOS主管Sj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsj和N-MOS輔助管Saj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsaj轉(zhuǎn)換成由所述電流控制電路j的端口 vgj、端口 vsj和端口 vgaj輸出的差分驅(qū)動信號。
[0010]更進一步，所述輔助電源由η個二極管(即二極管Dl至二極管Dn)和I個單輸入多輸出的直流-直流變換器組成，其特征在于:所述二極管Dl至二極管Dn共陰極并與所述單輸入多輸出的直流-直流變換器的正輸入端相連，所述二極管Dj (j=l,..., η)的陽極與所述輔助電源的端口 Vij相連，所述單輸入多輸出的直流-直流變換器的負(fù)輸入端與所述輔助電源的端口 Gnd相連；
[0011]所述均流基準(zhǔn)發(fā)生器由放大器Gl至放大器Gn、多輸入的最小值電路、加法器G和參考電壓源G組成，其特征在于:所述放大器Gj( j=l，..., η)的輸入端與所述均流基準(zhǔn)發(fā)生器的端口 vsenj相連,放大器Gj的輸出端與所述多輸入的最小值電路的輸入端vj相連,多輸入的最小值電路的輸出端與加法器G的一個輸入端相連,參考電壓源G的輸出端與加法器G的另一個輸入端相連，加法器G的輸出端與所述均流基準(zhǔn)發(fā)生器的端口 vcsref相連；
[0012]所述電流控制電路j (j=l,...,η)的電流控制單元由放大器j、加法器j、鋸齒波發(fā)生器j、比較器j、消抖電路j和反相器j組成，其特征在于:所述放大器j的輸入端與所述電流控制電路j的端口 vsenj相連，放大器j的輸出端與比較器j的反相輸入端相連，力口法器j的一個輸入端與所述電流控制電路j的端口 vcsrefj相連，加法器j的另一個輸入端與鋸齒波發(fā)生器j的輸出端相連，加法器j的輸出端與比較器j的正相輸入端相連，比較器j的輸出端與消抖電路j的輸入端相連，消抖電路j輸出所述N-MOS主管Sj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsj，消抖電路j的輸出端與反相器j的輸入端相連，反相器j輸出所述N-MOS輔助管Saj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsaj。(消抖電路j的作用在于消除因干擾等原因造成N-MOS主管Sj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsj和N-MOS輔助管Saj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsaj發(fā)生抖動的現(xiàn)象，增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性。)[0013]本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為:通過提高均流接口電路中多余能量的利用率來實現(xiàn)整個并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的效率提升。因此，在現(xiàn)有能耗式均流接口電路的基礎(chǔ)上提出含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路方案，即采用由輔助二極管Daj (j=l,..., η)、輔助二極管Dbj、輔助二極管Dcj、N-M0S輔助管Saj、三繞組耦合電感Laj和Lbj及Lcj、TVS管TVSj組成的輔助電路來收集均流接口電路中的多余能量并將這些多余的能量回饋給負(fù)載。
[0014]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:在復(fù)雜并聯(lián)直流電壓源系統(tǒng)中使用含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路，系統(tǒng)中相同或不同規(guī)格的直流電壓源可低成本、高效率、高可靠性地實現(xiàn)并聯(lián)均流。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實施例的電路圖。
[0016]圖2是本發(fā)明實施例的電流控制電路j (j=l,...，η)的功能框圖。
[0017]圖3是本發(fā)明實施例的輔助電源的電路圖。
[0018]圖4是本發(fā)明實施例的均流基準(zhǔn)發(fā)生器的電路圖。
[0019]圖5是本發(fā)明實施例的電流控制電路j (j=l,...，η)的電流控制單元的電路圖。
[0020]圖6是電感Lj (j=l,...，η)處于電流連續(xù)狀態(tài)以及三繞組f禹合電感Laj和Lbj及Lcj處于電流斷續(xù)狀態(tài)的情況下本發(fā)明實施例的通道電路j在開關(guān)工作狀態(tài)時的理想波形圖。
[0021]圖7是電感Lj (j=l，...，η)處于電流連續(xù)狀態(tài)的情況下本發(fā)明實施例的通道電路j在常通工作狀態(tài)時的理想波形圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
[0023]參考圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7，實施例由功率主回路、控制回路、輔助電源3部分組成。
[0024]如圖1所示,實施例的功率主回路由通道電路I至通道電路η組成。實施例的通道電路j (j=l,...,η)包括輸入電容Ci j、電感Lj、N-MOS主管Sj、N-MOS輔助管Saj、三繞組耦合電感Laj和Lbj及Lcj、輔助二極管Daj、輔助二極管Dbj、輔助二極管Dcj、TVS管TVSj、輸出電容Coj，直流電壓源Vij (j=l，...，n)的正端與輸入電容Cij的一端以及電感Lj的一端相連，電感Lj的另一端與N-MOS主管Sj的漏極、三繞組耦合電感Laj的一端以及TVS管TVSj的陰極相連，三繞組耦合電感Laj的另一端與輔助二極管Daj的陽極相連，輔助二極管Daj的陰極與N-MOS輔助管Saj的漏極相連，N-MOS主管Sj的源極與N-MOS輔助管Saj的源極、TVS管TVSj的陽極、三繞組耦合電感Lbj的一端(與所述三繞組耦合電感Laj的另一端是同名端關(guān)系)、三繞組耦合電感Lcj的一端(與所述三繞組耦合電感Laj的另一端是異名端關(guān)系)、輸出電容Coj的一端、輸出電壓Vo的正端以及負(fù)載R的一端相連，三繞組耦合電感Lbj的另一端(與所述三繞組耦合電感Laj的一端是同名端關(guān)系)與輔助二極管Dbj的陰極相連，三繞組耦合電感Lcj的另一端(與所述三繞組耦合電感Laj的一端是異名端關(guān)系)與輔助二極管Dcj的陰極相連，輔助二極管Dbj的陽極與輔助二極管Dcj的陽極、直流電壓源Vij的負(fù)端、輸入電容Cij的另一端、輸出電容Coj的另一端、輸出電壓Vo的負(fù)端以及負(fù)載R的另一端相連，三繞組耦合電感Lcj與輔助二極管Dcj的接點和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點是同名端關(guān)系，三繞組耦合電感Lbj與輔助二極管Dbj的接點和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點是異名端關(guān)系。
[0025]如圖1所示，實施例的控制回路由電流控制電路I至電流控制電路η以及均流基準(zhǔn)發(fā)生器組成。實施例的電流控制電路j( j=l,...，η)擁有端口 vsenj、端口 vgj、端口 vsj、端口 vgaj、端口 vcsrefj,實施例的均流基準(zhǔn)發(fā)生器擁有端口 vsenj和端口 vcsref。實施例的電流控制電路j的端口 vsenj接收所述電感Lj的電流iLj的檢測信號，實施例的電流控制電路j的端口 vgj與所述N-MOS主管Sj的門極相連，實施例的電流控制電路j的端口 vsj與N-MOS主管Sj的源極以及N-MOS輔助管Saj的源極相連，實施例的電流控制電路j的端口 vgaj與所述N-MOS輔助管Saj的門極相連,實施例的電流控制電路j的端口 vcsrefj與實施例的均流基準(zhǔn)發(fā)生器的端口 vcsref相連,實施例的均流基準(zhǔn)發(fā)生器的端口 vsenj接收所述電感Lj的電流iLj的檢測信號。
[0026]如圖1所示，實施例的輔助電源能為實施例的控制回路提供所需的工作電壓，擁有端口 Vij (j=l，...，n)和端口 Gnd。實施例的輔助電源的端口 Vij與直流電壓源Vij的正端相連，實施例的輔助電源的端口 Gnd與直流電壓源Vij的負(fù)端相連。
[0027]如圖2所示，實施例的電流控制電路j (j=l,...，η)由電流控制單元和MOS管驅(qū)動單元組成。實施例的電流控制單元能根據(jù)電流控制電路j的端口 vsenj的信息和端口vcsrefj的信息輸出N-MOS主管Sj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsj以及N-MOS輔助管Saj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsaj。實施例的MOS管驅(qū)動單元能把所述N-MOS主管Sj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsj和N-MOS輔助管Saj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsaj轉(zhuǎn)換成由實施例的電流控制電路j的端口 vgj、端口 vsj和端口 vgaj輸出的差分驅(qū)動信號。
[0028]如圖3所示，實施例的輔助電源由二極管Dl至二極管Dn以及單輸入多輸出的直流-直流變換器組成，二極管Dl至二極管Dn共陰極并與單輸入多輸出的直流-直流變換器的正輸入端相連，二極管Dj (j=l,...,η)的陽極與實施例的輔助電源的端口 Vij相連，單輸入多輸出的直流-直流變換器的負(fù)輸入端與實施例的輔助電源的端口 Gnd相連。
[0029]如圖4所示，實施例的均流基準(zhǔn)發(fā)生器由放大器Gl至放大器Gn、多輸入的最小值電路、加法器G和參考電壓源G組成，放大器Gj (j=l,...,η)的輸入端與實施例的均流基準(zhǔn)發(fā)生器的端口 vsenj相連,放大器Gj的輸出端與多輸入的最小值電路的輸入端vj相連，多輸入的最小值電路的輸出端與加法器G的一個輸入端相連,參考電壓源G的輸出端與加法器G的另一個輸入端相連,加法器G的輸出端與實施例的均流基準(zhǔn)發(fā)生器的端口 vcsref相連。
[0030]如圖5所示，實施例的電流控制電路j (j=l,...，η)的電流控制單元由放大器j、加法器j、鋸齒波發(fā)生器j、比較器j、消抖電路j和反相器j組成。所述放大器j的輸入端與所述電流控制電路j的端口 vsenj相連，放大器j的輸出端與比較器j的反相輸入端相連，加法器j的一個輸入端與所述電流控制電路j的端口 vcsrefj相連,加法器j的另一個輸入端與鋸齒波發(fā)生器j的輸出端相連，加法器j的輸出端與比較器j的正相輸入端相連，比較器j的輸出端與消抖電路j的輸入端相連，消抖電路j輸出所述N-MOS主管Sj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsj，消抖電路j的輸出端與反相器j的輸入端相連，反相器j輸出所述N-MOS輔助管Saj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsaj。[0031]實施例的通道電路j (j=l,..., η)的工作狀態(tài)由均流基準(zhǔn)發(fā)生器和電流控制電路j確定。如圖4所示,均流基準(zhǔn)發(fā)生器的輸出信號Vcsref=MIN{G1 X vsenl,..., GnXvsenn}+VrefG，數(shù)值Gl至Gn為放大器Gl至放大器Gn的放大倍率，數(shù)值VrefG為參考電壓源G的輸出電壓值，MIN{}為最小值函數(shù)。如圖5所示，當(dāng)AjXvsenj〈vcsref j+MIN{vserj}時，通道電路j工作在常通狀態(tài)，數(shù)值A(chǔ)j為放大器j的放大倍率，數(shù)值vserj為鋸齒波發(fā)生器j 的輸出電壓值；當(dāng) vcsref j+MIN{vserj}〈Aj X vsenj〈vcsrefj+MAX{vserj}時，通道電路 j工作在開關(guān)狀態(tài)，MAX{}為最大值函數(shù)。
[0032]圖6是電感Lj (j=l,...，η)處于電流連續(xù)狀態(tài)以及三繞組f禹合電感Laj和Lbj及Lcj處于電流斷續(xù)狀態(tài)的情況下實施例的通道電路j在開關(guān)工作狀態(tài)時的理想波形圖。圖7是電感Lj (j=l,...，η)處于電流連續(xù)狀態(tài)以及三繞組稱合電感Laj和Lbj及Lcj處于電流斷續(xù)狀態(tài)的情況下實施例的通道電路j在常通工作狀態(tài)時的理想波形圖。
[0033]電感Lj (j=l,...，η)處于電流連續(xù)狀態(tài)以及三繞組稱合電感Laj和Lbj及Lcj處于電流斷續(xù)狀態(tài)的情況下實施例的通道電路j在開關(guān)工作狀態(tài)時的穩(wěn)態(tài)工作過程包含以下2個階段。
[0034]階段1:N-M0S主管Sj (j=l,…，η)導(dǎo)通，N-MOS輔助管Saj關(guān)斷(三繞組耦合電感Laj的電流iLaj=0)。直流電壓源V1、輸入電容Ci j、電感Lj、N-MOS主管Sj、輸出電容Coj和負(fù)載R形成一個回路。此時，電感Lj兩端的電壓vLj~Vij-VoX)，電感Lj充電，令電流iLj和電流iSj均增加。輔助二極管Dcj截止、輔助二極管Daj截止、輔助二極管Dbj導(dǎo)通，輔助二極管Dbj、三繞組耦合電感Lbj、輸出電容Coj和負(fù)載R形成另一個回路。此時，三繞組耦合電感Lbj放電，電流iLbj減小直至為零，將保存的磁能全部回饋給負(fù)載R。
[0035]階段2 =N-MOS 主管 Sj (j=l,…，η)關(guān)斷(N-M0S 主管 Sj 的電流 iSj=0)，N-MOS 管Saj導(dǎo)通。輔助二極管Daj導(dǎo)通，直流電壓源V1、輸入電容Cij、電感Lj、三繞組耦合電感Laj、輔助二極管Daj、N-`MOS輔助管Saj、輸出電容Coj和負(fù)載R形成一個回路。同時，輔助二極管Dbj截止、輔助二極管Dcj導(dǎo)通，輔助二極管Dcj、三繞組耦合電感Lcj、輸出電容Coj和負(fù)載R形成另一個回路。此時，電感Lj兩端的電壓vLj~Vij - (k+1) XVo<0, k為三繞組率禹合電感Laj和Lcj之間的阻比，電感Lj放電,令電流iLj和電流iLaj均減??；三繞組耦合電感Laj將通道電路j中多余電能的一部分轉(zhuǎn)化為磁能并保存，而通道電路j中多余電能的另一部分則由三繞組耦合電感Lcj直接回饋給負(fù)載R。
[0036]電感Lj (j=l，...，n)處于電流連續(xù)狀態(tài)的情況下實施例的通道電路j在常通工作狀態(tài)時的穩(wěn)態(tài)工作過程為=N-MOS主管Sj (j=l,…，η)常通，N-MOS輔助管Saj常斷。直流電壓源Vi j、輸入電容Ci j、電感Lj、N-M0S主管Sj、輸出電容Coj和負(fù)載R形成一個回路。此時，電感Lj兩端的電壓vLj~Vij-Vo~O,電流iLj和電流iSj基本恒定。輔助二極管Daj截止、輔助二極管Dbj截止、輔助二極管Dcj截止，三繞組耦合電感Laj的電流iLaj=0，三繞組稱合電感Lbj的電流iLbj=0,三繞組稱合電感Lcj的電流iLcj=0,即三繞組稱合電感Laj和Lbj及Lcj無能量回饋給負(fù)載R。
[0037]TVS管TVSj(j=l，…，η)在含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路中的作用是:當(dāng)N-MOS主管Sj和N-MOS輔助管Saj均關(guān)斷時，為電感Lj提供必要的電流通道，以防止出現(xiàn)過壓。輔助二極管Daj、輔助二極管Dbj、輔助二極管Dcj在含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路中的作用是:限定三繞組稱合電感Laj和Lbj及Lcj的電流iLaj和iLbj及iLcj的方向，防止電路出現(xiàn)環(huán)流，保證電路高效率運行。
[0038]本說明書實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.一種含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路，其特征在于:所述含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路由功率主回路、控制回路、輔助電源3部分組成， 所述功率主回路由通道電路I至通道電路η組成,所述通道電路j( j=l,...，η)包括輸入電容Ci j、電感Lj、N-MOS主管Sj、N-MOS輔助管Saj、三繞組耦合電感Laj和Lbj及Lcj、輔助二極管Daj、輔助二極管Dbj、輔助二極管Dcj、TVS管TVSj、輸出電容Coj，直流電壓源Vij (j=l,...，η)的正端與輸入電容Cij的一端以及電感Lj的一端相連，電感Lj的另一端與N-MOS主管Sj的漏極、三繞組耦合電感Laj的一端以及TVS管TVSj的陰極相連，三繞組耦合電感Laj的另一端與輔助二極管Daj的陽極相連，輔助二極管Daj的陰極與N-MOS輔助管Saj的漏極相連，N-MOS主管Sj的源極與N-MOS輔助管Saj的源極、TVS管TVSj的陽極、三繞組耦合電感Lbj的一端(與所述三繞組耦合電感Laj的另一端是同名端關(guān)系)、三繞組耦合電感Lcj的一端(與所述三繞組耦合電感Laj的另一端是異名端關(guān)系)、輸出電容Coj的一端、輸出電壓Vo的正端以及負(fù)載R的一端相連,三繞組I禹合電感Lbj的另一端(與所述三繞組耦合電感Laj的一端是同名端關(guān)系)與輔助二極管Dbj的陰極相連，三繞組耦合電感Lcj的另一端(與所述三繞組耦合電感Laj的一端是異名端關(guān)系)與輔助二極管Dcj的陰極相連，輔助二極管Dbj的陽極與輔助二極管Dcj的陽極、直流電壓源Vij的負(fù)端、輸入電容Cij的另一端、輸出電容Coj的另一端、輸出電壓Vo的負(fù)端以及負(fù)載R的另一端相連,三繞組耦合電感Lcj與輔助二極管Dcj的接點和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點是同名端關(guān)系，三繞組耦合電感Lbj與輔助二極管Dbj的接點和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點是異名端關(guān)系， 所述控制回路由電流控制電路I至電流控制電路η和均流基準(zhǔn)發(fā)生器組成，所述電流控制電路 j (j=l,...，η)擁有端口 vsenj、端口 vgj、端口 vsj、端口 vgaj、端口 vcsrefj,所述均流基準(zhǔn)發(fā)生器擁有端口 vsenj和端口 vcsref,所述電流控制電路j的端口 vsenj接收所述電感Lj的電流iLj的檢測 信號，所述電流控制電路j的端口 vgj與所述N-MOS主管Sj的門極相連，所述電流控制電路j的端口 vsj與所述N-MOS主管Sj的源極以及所述N-MOS輔助管Saj的源極相連，所述電流控制電路j的端口 vgaj與所述N-MOS輔助管Saj的門極相連，所述電流控制電路j的端口 vcsrefj與所述均流基準(zhǔn)發(fā)生器的端口 vcsref相連,所述均流基準(zhǔn)發(fā)生器的端口 vsenj接收所述電感Lj的電流iLj的檢測信號， 所述輔助電源能為所述控制回路提供所需的工作電壓，擁有端口 Vij (j=l,...，η)和端口 Gnd，所述輔助電源的端口 Vij與所述直流電壓源Vij的正端相連，所述輔助電源的端口 Gnd與所述直流電壓源Vij的負(fù)端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路，其特征在于:所述電流控制電路j (j=l，...，n)由電流控制單元和MOS管驅(qū)動單元組成，所述電流控制單元能根據(jù)所述電流控制電路j的端口 vsenj的信息和端口 vcsrefj的信息輸出所述N-MOS主管Sj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsj以及所述N-MOS輔助管Saj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsaj， 所述MOS管驅(qū)動單元能把所述N-MOS主管Sj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsj和所述N-MOS輔助管Saj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsaj轉(zhuǎn)換成由所述電流控制電路j的端口 vgj、端口 vsj和端口 vgaj輸出的差分驅(qū)動信號。
3.如權(quán)利要求2所述的含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路，其特征在于:所述電流控制電路j (j=l,...,η)的電流控制單元由放大器j、加法器j、鋸齒波發(fā)生器j、比較器j、消抖電路j和反相器j組成，所述放大器j的輸入端與所述電流控制電路j的端口vsenj相連,放大器j的輸出端與比較器j的反相輸入端相連，加法器j的一個輸入端與所述電流控制電路j的端口 vcsrefj相連,加法器j的另一個輸入端與鋸齒波發(fā)生器j的輸出端相連，加法器j的輸出端與比較器j的正相輸入端相連，比較器j的輸出端與消抖電路j的輸入端相連，消抖電路j輸出所述N-MOS主管Sj的開/關(guān)驅(qū)動指令vgsj，消抖電路j的輸出端與反相器j的輸入端相連，反相器j輸出所述N-MOS輔助管Saj的開/關(guān)驅(qū)動指令 vgsaj。
4.如權(quán)利要求1、2和3之一所述的含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路，其特征在于:所述輔助電源由二極管Dl至二極管Dn和單輸入多輸出的直流-直流變換器組成，所述二極管Dl至二極管Dn共陰極并與所述單輸入多輸出的直流-直流變換器的正輸入端相連，所述二極管Dj (j=l,...,η)的陽極與所述輔助電源的端口 Vij相連，所述單輸入多輸出的直流-直流變換器的負(fù)輸入端與所述輔助電源的端口 Gnd相連。
5.如權(quán)利要求1、2、3和4之一所述的含三繞組耦合電感的能饋式均流接口電路，其特征在于:所述均流基準(zhǔn)發(fā)生器由放大器Gl至放大器Gn、多輸入的最小值電路、加法器G和參考電壓源G組成，所述放大器Gj (j=l,...,η)的輸入端與所述均流基準(zhǔn)發(fā)生器的端口vsenj相連,放大器Gj的輸出端與所述多輸入的最小值電路的輸入端vj相連，多輸入的最小值電路的輸出端與加法器G的一個輸入端相連，參考電壓源G的輸出端與加法器G的另一個輸入端相連，加法器G的輸出端`與所述均流基準(zhǔn)發(fā)生器的端口 vcsref相連。
【文檔編號】H02J1/10GK103500995SQ201310383170
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】陳怡 , 南余榮 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)