本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域,特別涉及一種多相直流轉(zhuǎn)換器及其控制方法。
背景技術(shù):
直流轉(zhuǎn)換器是一種廣泛應(yīng)用于電源領(lǐng)域的轉(zhuǎn)換器,其用于將某一直流電壓轉(zhuǎn)換成另一直流電壓,例如,直流轉(zhuǎn)換器可以將電壓大小為v1的直流電壓轉(zhuǎn)換成電壓大小為v2的直流電壓,v1可以大于或小于v2。
目前直流轉(zhuǎn)換器多為由電容和電感等元器件組成的諧振轉(zhuǎn)換器,該類直流轉(zhuǎn)換器的輸出功率有限,通常只能做到2至3kw的范圍。在大功率輸出場景下,為了得到較大的輸出功率,將多個相同的直流轉(zhuǎn)換器并聯(lián)起來形成多相直流轉(zhuǎn)換器,多相直流轉(zhuǎn)換器的輸出功率是單個直流轉(zhuǎn)換器的輸出功率的數(shù)倍。例如,將兩個輸出功率都為w1的直流轉(zhuǎn)換器并聯(lián)成一個雙相直流轉(zhuǎn)換器,該雙相直流轉(zhuǎn)換器的輸出功率變?yōu)?w1。
在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題:
對于電容和電感等元器件,制造出的每個元器件都不可能完全一樣,由于直流轉(zhuǎn)換器是由這些元器件組成,導(dǎo)致組成多相直流轉(zhuǎn)換器的每個直流轉(zhuǎn)換器都不可能完全一樣。這樣在多相直流轉(zhuǎn)換器工作過程中,每個直流轉(zhuǎn)換器中流過的電流信號的大小不同,電流信號小的直流轉(zhuǎn)換器發(fā)熱較小,電流信號大的直流轉(zhuǎn)換器發(fā)熱較大,可能導(dǎo)致發(fā)熱較大的該直流轉(zhuǎn)換器損壞。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了保護多相直流轉(zhuǎn)換器,本發(fā)明提供了一種多相直流轉(zhuǎn)換器及其控制方法。所述技術(shù)方案如下:
第一方面,提供了一種多相直流轉(zhuǎn)換器,包括并聯(lián)的第一直流轉(zhuǎn)換器和第二直流轉(zhuǎn)換器,所述第一直流轉(zhuǎn)換器包括依次串聯(lián)的第一交直轉(zhuǎn)換模塊、第一諧振模塊和第二交直轉(zhuǎn)換模塊,所述第二直流轉(zhuǎn)換器包括依次串聯(lián)的第三交直轉(zhuǎn)換模塊、第二諧振模塊和第四交直轉(zhuǎn)換模塊,所述多相直流轉(zhuǎn)換器還包括:第一控制模塊和第一可調(diào)電感;
所述第一控制模塊分別與所述第一直流轉(zhuǎn)換器、所述第二直流轉(zhuǎn)換器和所述第一可調(diào)電感相連,所述第一可調(diào)電感串聯(lián)在所述第三交直轉(zhuǎn)換模塊和所述第二諧振模塊之間;
所述第一控制模塊,用于當所述第一直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的第一電流信號大于所述第二直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的第二電流信號時獲取所述第一直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的第一電壓信號和所述第二直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的第二電壓信號,根據(jù)所述第一電壓信號和所述第二電壓信號,調(diào)節(jié)所述第一可調(diào)電感的感量,以補償所述第二直流轉(zhuǎn)換器的感量,使所述第二直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電流信號與所述第一電流信號相等。
在第一方面中,在多相直流轉(zhuǎn)換器中增加了第一控制模塊和第一可調(diào)電感,通過第一控制模塊調(diào)節(jié)第一可調(diào)電感的感量,以補償?shù)诙绷鬓D(zhuǎn)換器的感量,從而使第二直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電流信號達到第一直流轉(zhuǎn)換器的第一電流信號,使第一直流轉(zhuǎn)換器和第二直流轉(zhuǎn)換器達到均流,兩者發(fā)熱相同,保護了多相直流轉(zhuǎn)換器。
結(jié)合第一方面,在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一控制模塊包括:
第一電流采樣器、第二電流采樣器和第一控制電路,所述第一控制電路分別與所述第一電流采樣器、所述第二電流采樣器和所述第一可調(diào)電感相連;
所述第一電流采樣器串接在所述第一交直轉(zhuǎn)換模塊和所述第一諧振模塊之間或者串接在所述第二交直轉(zhuǎn)換模塊與所述多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端之間,用于采集所述第一直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的第一電流信號,將所述第一電流信號轉(zhuǎn)換為所述第一電壓信號,向所述第一控制電路發(fā)送所述第一電壓信號;
所述第二電流采樣器串接在所述第三交直轉(zhuǎn)換模塊和所述第一可調(diào)電感之間或者串接在所述第四交直轉(zhuǎn)換模塊與所述多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端之間,用于采集所述第二直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的第二電流信號,將所述第二電流信號轉(zhuǎn)換為所述第二電壓信號,向所述第一控制電路發(fā)送所述第二電壓信號;
所述第一控制電路,用于根據(jù)所述第一電壓信號和所述第二電壓信號,調(diào)節(jié)所述第一可調(diào)電感的感量。
在第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式中,通過在第一直流轉(zhuǎn)換器中串接一個第一電流采樣器,以及通過在第二直流轉(zhuǎn)換器中串接一個第二電流采樣器,通過第一電流采樣器和第二轉(zhuǎn)換器將第一直流轉(zhuǎn)換器中的第一電流信號和第二直流轉(zhuǎn)換器的第二電流信號轉(zhuǎn)換成反應(yīng)第一電流信號大小的第一電壓信號和反應(yīng)第二電流信號大小的第二電壓信號,從實現(xiàn)采樣到第一直流轉(zhuǎn)換器中的第一電壓信號和第二直流轉(zhuǎn)換器的第二電壓信號。
結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一控制電路包括:
第一比較電路和第一電感控制電路,所述第一比較電路分別與所述第一電流采樣器、所述第二電流采樣器和所述第一電感控制電路相連,所述第一電感控制電路還與所述第一可調(diào)電感相連;
所述第一比較電路,用于比較所述第一電壓信號和所述第二電壓信號得到第一誤差信號,向所述第一電感控制電路發(fā)送所述第一誤差信號;
所述第一電感控制電路,用于根據(jù)所述第一誤差信號,調(diào)節(jié)所述第一可調(diào)電感的感量。
在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中,通過第一比較電路得到第一誤差信號,該第一誤差信號反應(yīng)了第一電流信號第二電流信號之間的差異,第一電感控制電路根據(jù)該差異可以準確調(diào)節(jié)第一可調(diào)電感的感量,從而保證第一直流轉(zhuǎn)換器和第二直流轉(zhuǎn)換器達到均流的目的。
結(jié)合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式,所述第一比較電路包括:
第一濾波器、第二濾波器和第一運算放大器,所述第一運算放大器的第一輸入端與所述第一電流采樣器相連,第二輸入端與所述第二電流采樣器相連,輸出端與所述第一電感控制電路相連;
所述第一濾波器掛接在用于連接所述第一運算放大器與所述第一電流采樣器之間的第一線路上,用于對所述第一電流采樣器在所述第一線路上傳輸?shù)牡谝浑妷盒盘栠M行濾波;
所述第二濾波器掛接在用于連接所述第一運算放大器與所述第二電流采樣器之間的第二線路上,用于對所述第二電流采樣器在所述第二線路上傳輸?shù)牡诙妷盒盘栠M行濾波;
所述第一運算放大器,用于接收濾波后的所述第一電壓信號和所述第二電壓信號,比較濾波后的所述第一電壓信號和所述第二電壓信號得到第一誤差信號,向所述第一電感控制電路發(fā)送所述第一誤差信號。
在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中,通過第一濾波器和第二濾波器分別對第一電壓信號和第二電壓信號進行濾波,可以濾除噪聲信號,提高了調(diào)節(jié)第一可調(diào)電感的感量的準確性,從而保證第一直流轉(zhuǎn)換器和第二直流轉(zhuǎn)換器達到均流的目的。
結(jié)合第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一運算放大器,還用于對所述第一誤差信號進行放大,向所述第一電感控制電路發(fā)送所述放大的第一誤差信號。
在第一方面的第四種可能的實現(xiàn)方式中,對第一誤差信號進行放大,進一步提高根據(jù)第一誤差信號對第一可調(diào)電感的感量進行調(diào)節(jié)的準確性。
結(jié)合第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式,所述第一電感控制電路包括:
第二運算放大器和mos管,所述第二運算放大器的第一輸入端與所述第一比較電路相連,第二輸入端與mos管的源極相連,輸出端與所述mos管的柵極相連,所述mos管的漏極與所述第一可調(diào)電感串聯(lián);
所述第二運算放大器,用于接收所述第一誤差信號,根據(jù)所述第一誤差信號,通過調(diào)節(jié)所述第一mos管的電阻大小來調(diào)節(jié)所述mos管上的電流信號,使所述第一可調(diào)電感上的電流信號隨所述mos管上的電流信號變化,以調(diào)節(jié)所述第一可調(diào)電感的感量。
在第一方面的第五種可能的實現(xiàn)方式中,通過對mos管的電阻大小進行調(diào)節(jié),從而實現(xiàn)改變與mos管串聯(lián)的第一可調(diào)電感的感量。
結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第六種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一控制模塊還包括:
第三電流采樣器和第一選擇器,所述第三電流采樣器串接在所述第一諧振模塊和所述第二交直轉(zhuǎn)換模塊之間,所述第一選擇器與所述第一電流采樣器、所述第三電流采樣器和所述第一控制電路相連;
所述第一選擇器,用于根據(jù)所述第一直流轉(zhuǎn)換器中的電流流向,選擇所述第一電流采樣器發(fā)送的第一電壓信號或所述第三電流采樣器發(fā)送的第一電壓信號,向所述第一控制電路發(fā)送所述選擇的第一電壓信號。
在第一方面的第六種可能的實現(xiàn)方式中,通過第一選擇器和第三電流采樣器可以對雙向的第一直流轉(zhuǎn)換器中的第一電壓信號進行采樣,實現(xiàn)對雙向的多相直流轉(zhuǎn)換器的控制,保證各相直流轉(zhuǎn)換器達到均流的目的。
結(jié)合第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第七種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一控制模塊還包括:
第四電流采樣器和第二選擇器,所述第四電流采樣器串接在所述第二諧振模塊和所述第四交直轉(zhuǎn)換模塊之間,所述第二選擇器與所述第二電流采樣器、所述第四電流采樣器和所述第一控制電路相連;
所述第二選擇器,用于根據(jù)所述第二直流轉(zhuǎn)換器中的電流流向,選擇所述第二電流采樣器發(fā)送的第二電壓信號或所述第四電流采樣器發(fā)送的第二電壓信號,向所述第一控制電路發(fā)送所述選擇的第二電壓信號。
在第一方面的第七種可能的實現(xiàn)方式中,通過第二選擇器和第四電流采樣器可以對雙向的第二直流轉(zhuǎn)換器中的第二電壓信號進行采樣,實現(xiàn)對雙向的多相直流轉(zhuǎn)換器的控制,保證各相直流轉(zhuǎn)換器達到均流的目的。
結(jié)合第一方面,在第一方面的第八種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一可調(diào)電感包括:
第一繞阻、第二繞阻和第一鐵芯,所述第一繞阻和所述第二繞阻均繞在所述第一鐵芯上;所述第一繞阻的一端接在恒壓源上,另一端與所述第一控制模塊相連,所述第二繞阻串接在所述第三交直轉(zhuǎn)換模塊和所述第二諧振模塊之間;
所述第一控制模塊,用于調(diào)節(jié)所述第一繞阻的電流信號,使所述第一繞阻通過電磁感應(yīng)調(diào)節(jié)所述第二繞阻的感量。
在第一方面的第八種可能的實現(xiàn)方式中,通過第一控制模塊改變第一繞阻中的電流信號的大小,來調(diào)節(jié)第二繞阻的感量,從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)第二直流轉(zhuǎn)換器2的感量。
結(jié)合第一方面的第八種可能的實現(xiàn)方式,在第一方面的第九種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一鐵芯包括第一邊、第二邊和第三邊;所述第二邊位于所述第一邊和所述第三邊之間,所述第一繞阻繞在所述第一邊和所述第三邊上,所述第二繞阻繞在所述第三邊上。
結(jié)合第一方面,在第一方面的第十種可能的實現(xiàn)方式中,所述裝置還包括:
至少一個與所述第一直流轉(zhuǎn)換器和所述第二直流轉(zhuǎn)換器并聯(lián)的第三直流轉(zhuǎn)換器、所述第三直流轉(zhuǎn)換器對應(yīng)的第二控制模塊和第二可調(diào)電感;
所述第三直流轉(zhuǎn)換器包括依次串聯(lián)的第五交直轉(zhuǎn)換模塊、第三諧振模塊和第六交直轉(zhuǎn)換模塊,所述第二控制模塊與所述第一控制模塊、所述第三直流轉(zhuǎn)換器和所述第二可調(diào)電感相連,所述第二可調(diào)電感串接在所述第五交直轉(zhuǎn)換模塊和所述第三諧振模塊之間;
所述第二控制模塊用于當所述第一直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的第一電流信號大于所述第三直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的第三電流信號時獲取所述第一直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的第一電壓信號和所述第三直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的第三電壓信號,根據(jù)所述第一電壓信號和所述第三電壓信號,調(diào)節(jié)所述第二可調(diào)電感的感量,以補償所述第三直流轉(zhuǎn)換器的感量,使所述第三直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電流信號與所述第一電流信號相等。
在第一方面的第十種可能的實現(xiàn)方式中,通過第二控制模塊和第二可調(diào)電感可以對三相、四相或五相等多相直流轉(zhuǎn)換器進行均流,保證了各相直流轉(zhuǎn)換器發(fā)熱均衡。
第二方面,提供了一種多相直流轉(zhuǎn)換器的控制方法,所述控制方法用于控制如權(quán)利要求1至10任一項權(quán)利要求所述的多相直流轉(zhuǎn)換器,包括:
獲取所述第一直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的第一電壓信號和所述第二直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的第二電壓信號;
根據(jù)所述第一電壓信號和所述第二電壓信號,調(diào)節(jié)所述第一可調(diào)電感的感量,以補償所述第二直流轉(zhuǎn)換器的感量,使所述第二直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電流信號與所述第一電流信號相等。
在第二方面中,在多相直流轉(zhuǎn)換器中增加了第一可調(diào)電感,通過調(diào)節(jié)第一可調(diào)電感的感量,以補償?shù)诙绷鬓D(zhuǎn)換器的感量,從而使第二直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電流信號達到第一直流轉(zhuǎn)換器的第一電流信號,使第一直流轉(zhuǎn)換器和第二直流轉(zhuǎn)換器達到均流,兩者發(fā)熱相同,保護了多相直流轉(zhuǎn)換器。
附圖說明
圖1-1是本發(fā)明實施例提供的一種多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1-2是本發(fā)明實施例提供的另一種多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖1-3是本發(fā)明實施例提供的另一種多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-1是本發(fā)明實施例提供的另一種多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-2是本發(fā)明實施例提供的另一種多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-3是本發(fā)明實施例提供的另一種多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-4是本發(fā)明實施例提供的電流采樣器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-5是本發(fā)明實施例提供的另一種多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-6是本發(fā)明實施例提供的另一種多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-7是本發(fā)明實施例提供的第一比較電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-8是本發(fā)明實施例提供的另一種多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-9是本發(fā)明實施例提供的第一電感控制電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-10是本發(fā)明實施例提供的另一種多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-11是本發(fā)明實施例提供的第一可調(diào)電感的實物圖;
圖2-12是本發(fā)明實施例提供的第一可調(diào)電感的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-13是本發(fā)明實施例提供的另一種多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-14是本發(fā)明實施例提供的第一直流轉(zhuǎn)換器和第二直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電流信號波形圖;
圖2-15是本發(fā)明實施例提供的一種第一選擇器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-16是本發(fā)明實施例提供的另一種多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2-17是本發(fā)明實施例提供的另一種多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例提供的一種多相直流轉(zhuǎn)換器的控制方法流程圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。
目前的多相直流轉(zhuǎn)換器包括多個并聯(lián)的直流轉(zhuǎn)換器,例如,參見圖1-1所示的多相直流轉(zhuǎn)換器,該多相直流轉(zhuǎn)換器是一個雙相直流轉(zhuǎn)換器,包括并聯(lián)的第一直流轉(zhuǎn)換器1和第二直流轉(zhuǎn)換器2。
可選的,參見圖1-1,第一直流轉(zhuǎn)換器1包括依次串聯(lián)的第一交直轉(zhuǎn)換模塊11、第一諧振模塊12和第二交直轉(zhuǎn)換模塊13;其詳細結(jié)構(gòu)為:第一交直轉(zhuǎn)換模塊11的第一正極端d1與多相直流轉(zhuǎn)換器的第一正極端a1電連接,第一負極端d2與多相直流轉(zhuǎn)換器的第一負極端a2電連接,第二正極端d3與第一諧振模塊12的第一正極端d5電連接,第二負極端d4與第一諧振模塊12的第一負極端d6電連接;第一諧振模塊12的第二正極端d7與第二交直轉(zhuǎn)換模塊13的第一正極端d9電連接,第二負極端d8與第二交直轉(zhuǎn)換模塊13的第一負極端d10電連接;第二交直轉(zhuǎn)換模塊13的第二正極端d11與多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1電連接,第二負極端d12與多相直流轉(zhuǎn)換器的第二負極端b2電連接。
可選的,第二直流轉(zhuǎn)換器2包括依次串聯(lián)的第三交直轉(zhuǎn)換模塊21、第二諧振模塊22和第四交直轉(zhuǎn)換模塊23;其詳細結(jié)構(gòu)為:第三交直轉(zhuǎn)換模塊21的第一正極端e1與多相直流轉(zhuǎn)換器的第一正極端a1電連接,第一負極端e2與多相直流轉(zhuǎn)換器的第一負極端a2電連接,第二正極端e3與第二諧振模塊22的第一正極端e5電連接,第二負極端e4與第二諧振模塊22的第一負極端e6電連接;第二諧振模塊22的第二正極端e7與第四交直轉(zhuǎn)換模塊23的第一正極端e9電連接,第二負極端e8與第四交直轉(zhuǎn)換模塊23的第一負極端e10電連接;第四交直轉(zhuǎn)換模塊23的第二正極端e11與多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1電連接,第二負極端e12與多相直流轉(zhuǎn)換器的第二負極端b2電連接。
可選的,多相直流轉(zhuǎn)換器用于將第一直流電壓信號轉(zhuǎn)換成第二直流電壓信號,第一直流電壓信號大于或小于第二直流電壓信號,具體轉(zhuǎn)換過程如下:
第一交直轉(zhuǎn)換模塊11從多相直流轉(zhuǎn)換器的第一正極端a1和第一負極端a2接收輸入的第一直流電壓信號,將第一直流電壓信號轉(zhuǎn)換成交流的第一電壓信號,將第一電壓信號傳輸給第一諧振模塊12;第一諧振模塊12將第一電壓信號轉(zhuǎn)換成交流的第三電壓信號,第三電壓信號大于或小于第一電壓信號,將第三電壓信號傳輸給第二交直轉(zhuǎn)換模塊13;第二交直轉(zhuǎn)換模塊13將第三電壓信號轉(zhuǎn)換成第二直流電壓信號,從多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1和第二負極端b2輸出第二直流電壓信號。其中,第一交直轉(zhuǎn)換模塊11在將第一直流電壓信號轉(zhuǎn)換為第一電壓信號時,還產(chǎn)生第一電流信號;由于第一交直轉(zhuǎn)換模塊11、第一諧振模塊12和第二交直轉(zhuǎn)換模塊13是依交串聯(lián)的,所以第一電流信號會經(jīng)過第一交直轉(zhuǎn)換模塊11、第一諧振模塊12和第二交直轉(zhuǎn)換模塊13流到多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1和第二負極端b2。
第三交直轉(zhuǎn)換模塊21從多相直流轉(zhuǎn)換器的第一正極端a1和第一負極端a2接收輸入的第一直流電壓信號,將第一直流電壓信號轉(zhuǎn)換成交流的第二電壓信號,將第二電壓信號傳輸給第二諧振模塊22;第二諧振模塊22將第二電壓信號轉(zhuǎn)換成交流的第四電壓信號,第四電壓信號大于或小于第二電壓信號,將第四電壓信號傳輸給第四交直轉(zhuǎn)換模塊23;第四交直轉(zhuǎn)換模塊23將第四電壓信號轉(zhuǎn)換成第二直流電壓信號,從多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1和第二負極端b2輸出第二直流電壓信號。其中,第三交直轉(zhuǎn)換模塊21在將第一直流電壓信號轉(zhuǎn)換為第二電壓信號時,還產(chǎn)生第二電流信號;由于第三交直轉(zhuǎn)換模塊21、第二諧振模塊22和第四交直轉(zhuǎn)換模塊23是依交串聯(lián)的,所以第二電流信號會經(jīng)過第三交直轉(zhuǎn)換模塊21、第二諧振模塊22和第四交直轉(zhuǎn)換模塊23流到多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1和第二負極端b2。
可選的,參見圖1-2,第一交直轉(zhuǎn)換模塊11包括第一晶體管s1、第二晶體管s2;第三交流轉(zhuǎn)換模塊21包括第三晶體管s3和第四晶體管s4;
第一晶體管s1的漏極(為第一正極端d1)與多相直流轉(zhuǎn)換器的第一正極端a1電連接,第一晶體管s1的源極和第二晶體管s2的漏極均與第一交直轉(zhuǎn)換模塊11的第二正極端d3電連接,該第二正極端d3與第一諧振模塊12的第一正極端d5電連接;第二晶體管s2的源極(為第一負極端d2和第二負極端d4)分別與多相直流轉(zhuǎn)換器的第一負極端a2和第一諧振模塊12的第一負極端d6電連接;第三晶體管s3的漏極(為第一正極端e1)與多相直流轉(zhuǎn)換器的第一正極端a1電連接,源極和第四晶體管s4的漏極均與第三交直轉(zhuǎn)換模塊21的第二正極端e3電連接,該第二正極端e3與第二諧振模塊22的第一正極端e5電連接;第四晶體管s4的源極(為第一負極端e2和第二負極端e4)分別與多相直流轉(zhuǎn)換器的第一負極端a2和第二諧振模塊22的第一負極端e6電連接。
向第一晶體管s1的柵極、第二晶體管s2的柵極、第三晶體管s3的柵極和第四晶體管s4的柵極輸入控制信號;通過該控制信號周期性地控制第一晶體管s1和第四晶體管s4同時開通且第二晶體管s2和第三晶體管s3同時關(guān)斷,以及控制第一晶體管s1和第四晶體管s4同時關(guān)斷且第二晶體管s2和第三晶體管s3同時開通;使第一晶體管s1和第二晶體管s2將多相直流轉(zhuǎn)換器的第一正極端a1和第一負極端a2輸入的第一直流電壓信號轉(zhuǎn)換為交流的第一電壓信號并輸入給第一諧振模塊12,以及使第三晶體管s4和第四晶體管s4將多相直流轉(zhuǎn)換器的第一正極端a1和第一負極端a2輸入的第一直流電壓信號轉(zhuǎn)換為交流的第二電壓信號并輸入給第二諧振模塊22。
可選的,參見圖1-2,第二交直轉(zhuǎn)換模塊13包括第五繞阻q5、第六繞阻q6、第七繞阻q7、第三鐵芯t3、第五晶體管s5和第六晶體管s6;第五繞阻q5、第六繞阻q6、第七繞阻q7均繞在第三鐵芯t3上;第五繞阻q5的兩端(為第二交直轉(zhuǎn)換模塊13的第一正極端d9和第一負極端d10)分別與第一諧振模塊12的第二正極端d7和第二負極端d8電連接,第六繞阻q6的一端與第五晶體管s5的漏極電連接,另一端與第七繞阻q7的一端的連接點作為第二交直轉(zhuǎn)換模塊13的第二正極端d11,第二正極端d11與多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1電連接;第七繞阻q7的另一端與第六晶體管s6的漏極相連,第五晶體管s5的源極和第六晶體管s6的源極與第二交直轉(zhuǎn)換模塊13的第二負極端d12電連接,第二負極端d12與多相直流轉(zhuǎn)換器的第二負極端b2電連接。
第五繞阻q5接收第一諧振模塊12輸入的第三電壓信號,通過電磁感應(yīng)將第三電壓信號傳輸給第六繞阻q6和第七繞阻q7;同時向第五晶體管s5的柵極和第六晶體管s6的柵極輸入控制信號,通過該控制信號周期性地控制第五晶體管s5開通第六晶體管s6關(guān)斷,以及控制第五晶體管s5關(guān)斷第六晶體管s6開通,以將第三電壓信號轉(zhuǎn)換成第二直流電壓信號,并通過多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1和第二負極端b2輸出。
可選的,參見圖1-2,第四交直轉(zhuǎn)換模塊23包括第八繞阻q8、第九繞阻q9、第十繞阻q10、第四鐵芯t4、第七晶體管s7和第八晶體管s8;第八繞阻q8、第九繞阻q9、第十繞阻q10均繞在第四鐵芯t4上;第八繞阻q8的兩端(為第四交直轉(zhuǎn)換模塊23的第一正極端e9和第一負極端e10)分別與第二諧振模塊22的第二正極端e7和第二負極端e8電連接,第九繞阻q9的一端與第七晶體管s7的漏極相連,另一端與第十繞阻q10的一端的連接點作為第四交直轉(zhuǎn)換模塊23的第二正極端e11,第二正極端e11與多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1電連接;第十繞阻q10的另一端與第八晶體管s8的漏極電連接,第七晶體管s7的源極和第八晶體管s8的源極與第四交直轉(zhuǎn)換模塊23的第二負極端e12電連接,第二負極端e12與多相直流轉(zhuǎn)換器的第二負極端b2電連接。
第八繞阻q8接收第二諧振模塊22輸入的第四電壓信號,通過電磁感應(yīng)將第四電壓信號傳輸給第九繞阻q9和第十繞阻q10;同時向第七晶體管s7的柵極和第八晶體管s8的柵極輸入控制信號,通過該控制信號周期性地控制第七晶體管s7開通第八晶體管s8關(guān)斷,以及控制第七晶體管s7關(guān)斷第八晶體管s8開通,以將第四電壓信號轉(zhuǎn)換成第二直流電壓信號,并通過多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1和第二負極端b2輸出。
可選的,第一諧振模塊12和第二諧振模塊22由電感和電容等電子元器件組成,這些電子元器件可以組成不同的電路結(jié)構(gòu),例如可以組成llc結(jié)構(gòu)、lc結(jié)構(gòu)和lcc結(jié)構(gòu)等。
接下來以llc結(jié)構(gòu)為例進行說明,參見圖1-3所示的llc結(jié)構(gòu)的第一諧振模塊12和第二諧振模塊22,第一諧振模塊12包括第一電感l(wèi)1、第二電感l(wèi)2和第一電容c1;第一電容c1的一端為第一諧振模塊12的第一正極端d5并與第一交直轉(zhuǎn)換模塊11的第二正極端d3電連接,另一端與第一電感l(wèi)1的一端電連接;第一電感l(wèi)1的另一端與第二電感l(wèi)2的一端的連接點為第一諧振模塊12的第二正極端d7,該第二正極端d7與第二交直轉(zhuǎn)換模塊13的第一正極端d9電連接;第二電感l(wèi)2的另一端作為第一諧振模塊l2的第一負極端d6和第二負極端d8,分別與第一交直轉(zhuǎn)換模塊11的第二負極端d4和第二交直轉(zhuǎn)換模塊13的第一負極端d10電連接。
其中,第一電感l(wèi)1、第二電感l(wèi)2和第一電容c1構(gòu)成諧振腔,當?shù)谝唤晦D(zhuǎn)換模塊11輸入的第一電壓信號經(jīng)過該諧振腔后,該諧振腔將第一電壓信號轉(zhuǎn)換為大于或小于第一電壓信號的第三電壓信號,再將第三電壓信號傳輸給第二交直轉(zhuǎn)換模塊13。
第二諧振模塊22包括第三電感l(wèi)3、第四電感l(wèi)4和第二電容c2;第二電容c2的一端為第二諧振模塊22的第一正極端e5并與第三交直轉(zhuǎn)換模塊21的第二正極端e3電連接,另一端與第三電感l(wèi)3的一端電連接;第三電感l(wèi)3的另一端與第四電感l(wèi)4的一端的連接點為第二諧振模塊22的第二正極端e7,該第二正極端e7與第四交直轉(zhuǎn)換模塊23的第一正極端e9電連接;第四電感l(wèi)4的另一端作為第二諧振模塊22的第一負極端e6和第二負極端e8,分別與第三交直轉(zhuǎn)換模塊21的第二負極端e4和第二交直轉(zhuǎn)換模塊23的第一負極端e10電連接。
其中,第三電感l(wèi)3、第四電感l(wèi)4和第二電容c2構(gòu)成諧振腔,當?shù)谌晦D(zhuǎn)換模塊21輸入的第二電壓信號經(jīng)過該諧振腔后,該諧振腔將第二電壓信號轉(zhuǎn)換為大于或小于第二電壓信號的第四電壓信號,再將第四電壓信號傳輸給第四交直轉(zhuǎn)換模塊23。
可選的,本實施例提供的多相直流轉(zhuǎn)換器可以為一個雙向的多相直流轉(zhuǎn)換器,即多相直流轉(zhuǎn)換器可以從其第一正極端a1和第一負極端a2接收輸入的第一直流電壓信號,將第一直流電壓信號轉(zhuǎn)換為第二直流電壓信號,從其第二正極端b1和第二負極端b2輸出第二直流電壓信號,詳細轉(zhuǎn)換過程見上述相關(guān)內(nèi)容,在此不再詳細說明;多相直流轉(zhuǎn)換器還可以從其第二正極端b1和第二負極端b2接收輸入的第一直流電壓信號,將第一直流電壓信號轉(zhuǎn)換為第二直流電壓信號,從其第一正極端a1和第一負極端a2輸出第二直流電壓信號,詳細轉(zhuǎn)換過程與上述介紹轉(zhuǎn)換過程相反,在此也不再詳細說明。
其中,需要說明的是:對于任一種多相直流轉(zhuǎn)換器,該多相直流轉(zhuǎn)換器中的每相直流轉(zhuǎn)換器包括的諧振模塊都是由電感和電容等電子元器件組成;由于制造出的每個元器件都不可能完全一樣,造成了每相直流轉(zhuǎn)器的感量不同;有的直流轉(zhuǎn)換器的感量較大,有的直流轉(zhuǎn)換器的感量較??;如果采用相同控制信號來控制第一交直轉(zhuǎn)換模塊11和第三交直轉(zhuǎn)換模塊21,則感量較大的直流轉(zhuǎn)換器中的電流信號較大,感量較小的直流轉(zhuǎn)換器中的電流信號較小,導(dǎo)致兩個直流轉(zhuǎn)換器發(fā)熱不均衡,發(fā)熱較大的直流轉(zhuǎn)換器容易損壞。
在本發(fā)明實施例中,通過對上述任意一種多相直流轉(zhuǎn)換器進行改良,改良后的多相直流轉(zhuǎn)換器中的每相直流轉(zhuǎn)換器中的電流信號相同,發(fā)熱均衡。改良后的多相直流轉(zhuǎn)換器可以為如下介紹的任一種多相直流轉(zhuǎn)換器。
參見圖2-1,本發(fā)明實施例提供了一種多相直流轉(zhuǎn)換器。該多相直流轉(zhuǎn)換器除了包括第一直流轉(zhuǎn)換器1和第二直流轉(zhuǎn)換器2外,還包括第一控制模塊3和第一可調(diào)電感4。
第一控制模塊3分別與第一直流轉(zhuǎn)換器1、第二直流轉(zhuǎn)換器2和第一可調(diào)電感4相連,第一可調(diào)電感4串接在第三交直轉(zhuǎn)換模塊21和第二諧振模塊22之間。
第一控制模塊3,用于當?shù)谝恢绷鬓D(zhuǎn)換器1的第一電流信號大于第二直流轉(zhuǎn)換器2的第二電流信號時獲取第一直流轉(zhuǎn)換器1的第一電壓信號和第二直流轉(zhuǎn)換器2的第二電壓信號,根據(jù)第一電壓信號和第二電壓信號調(diào)節(jié)第一可調(diào)電感4的感量來補償?shù)诙绷鬓D(zhuǎn)換器2的感量,使第二直流轉(zhuǎn)換器2的電流信號的大小與第一電流信號的大小相等。
由于制造出的每個電子元件器很難保證完全一致,導(dǎo)致第一直流轉(zhuǎn)換器1的感量和第二直流轉(zhuǎn)換器2的感量不同,假設(shè)第一直流轉(zhuǎn)換器1的感量大于第二直流轉(zhuǎn)換器2的感量,這樣在多相直流轉(zhuǎn)換器工作時,第一直流轉(zhuǎn)換器1內(nèi)的第一電流信號就會大于第二直流轉(zhuǎn)換器2內(nèi)的電流信號。
在本實施例中,事先測量第一直流轉(zhuǎn)換器1的感量和第二直流轉(zhuǎn)換器2的感量,選擇在感量小的第二直流轉(zhuǎn)換器2中串接一個第一可調(diào)電感4??蛇x的,參見圖2-1,第一可調(diào)電感4可以串接在第三交直轉(zhuǎn)換模塊21的第二正極端e3和第二諧振模塊22的第一正極端e5之間。其中,第二直流轉(zhuǎn)換器2的感量等于第二諧振模塊22的感量與第一可調(diào)電感4的感量之和,所以通過增加第一可調(diào)電感4的感量可以補償?shù)诙绷鬓D(zhuǎn)換器2的感量,以使第二直流轉(zhuǎn)換器2內(nèi)的電流信號達到第一電流信號。
在本實施例中,由于第一直流轉(zhuǎn)換器1的感量大于第二直流轉(zhuǎn)換器2的感量,當?shù)谝浑娏餍盘柎笥诘诙娏餍盘枙r,通過增加第一可調(diào)電感4的感量可以對第二直流轉(zhuǎn)換器2的感量進行補償,使第二直流轉(zhuǎn)換器2產(chǎn)生的電流信號的大小增大至與第一電流信號的大小相等,從而使第一直流轉(zhuǎn)換器1和第二直流器2發(fā)熱均衡,保護了多相直流轉(zhuǎn)換器。
可選的,在本實施例中,也可以在第一直流轉(zhuǎn)換器1中的第一交直轉(zhuǎn)換模塊11和第一諧振模塊12之間串接一個第一可調(diào)電感,這樣如果出現(xiàn)了第一直流轉(zhuǎn)換器1內(nèi)的第一電流信號小于第二直流轉(zhuǎn)換器2內(nèi)的第二電流信號時可以使第一控制模塊3調(diào)節(jié)第一直流轉(zhuǎn)換器1中的第一可調(diào)電感的感量,以對第一直流轉(zhuǎn)換器1的感量進行補償,使第一直流轉(zhuǎn)換器1產(chǎn)生的電流信號和第二直流轉(zhuǎn)換器2產(chǎn)生的電流信號相等。
可選的,參見圖2-2和圖2-3,第一控制模塊3包括:第一電流采樣器31、第二電流采樣器32和第一控制電路33,第一控制電路33分別與第一電流采樣器31、第二電流采樣器32和第一可調(diào)電感4相連;
第一電流采樣器31串接在第一交直轉(zhuǎn)換模塊11和第一諧振模塊12之間或者串接在第二交直轉(zhuǎn)換模塊13與多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1之間,用于采集第一直流轉(zhuǎn)換器1的第一電流信號,將第一電流信號轉(zhuǎn)換為第一電壓信號,向第一控制電路33發(fā)送第一電壓信號;
第二電流采樣器32串接在第三交直轉(zhuǎn)換模塊21和第一可調(diào)電感4之間或者串接在第四交直轉(zhuǎn)換模塊23與多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1之間,用于采集第一直流轉(zhuǎn)換器1的第二電流信號,將第二電流信號轉(zhuǎn)換為第二電壓信號,向第一控制電路33發(fā)送第二電壓信號;
第一控制電路33,用于根據(jù)第一電壓信號和第二電壓信號,調(diào)節(jié)第一可調(diào)電感4的感量。
參見圖2-2,第一電流采樣器31可以串接在第一交直轉(zhuǎn)換模塊11的第二正極端d3和第一諧振模塊12的第一正極端d5之間,第二電流采樣器32串接在第三交直轉(zhuǎn)換模塊21的第二正極端e3和第一可調(diào)電感4之間;或者,參見圖2-3,第一電流采樣器31可以串接在第二交直轉(zhuǎn)換模塊13的第二正極端d11和多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1之間,第二電流采樣器32串接在第四交直轉(zhuǎn)換模塊23的第二正極端e11和多相直流轉(zhuǎn)換器的第二正極端b1之間。
由于第一電流采樣器31串接在第一直流轉(zhuǎn)換器1中以及第二電流采樣器32也是串接在第二直流轉(zhuǎn)換器2中,所以第一直流轉(zhuǎn)換器1產(chǎn)生的第一電流信號會經(jīng)過第一電流采樣器31,第二直流轉(zhuǎn)換器2產(chǎn)生的第二電流信號會經(jīng)過第二電流采樣器32;第一電流采樣器31可以直接將經(jīng)過自身的第一電流信號轉(zhuǎn)換成第一電壓信號,第二電流采樣器32可以直接將經(jīng)過自身的第二電流信號轉(zhuǎn)換成第二電壓信號。
可選的,參見圖2-4所示,第一電流采樣器11和第二電流采樣器12的結(jié)構(gòu)相同,第一電流采樣器11和第二電流采樣器21均包括:第三繞阻q3、第四繞阻q4和第二鐵芯t2,第三繞阻q3和第四繞阻繞q4繞在在第二鐵芯t2上。
參見圖2-5,對于第一電流采樣器31,第一電流采樣器31的第三繞阻q3的第一端q1與第一控制電路33相連,第二端q2接地;第四繞阻q4串接在第一交直轉(zhuǎn)換模塊11的第二正極端d3和第一諧振模塊12的第一正極端d5之間,即第四繞阻q4的第一端q3與第一交直轉(zhuǎn)換模塊11的第二正極端d3電連接,第二端q4與第一諧振模塊12的第一正極端d5電連接;這樣第一直流轉(zhuǎn)換器1中的第一電流信號經(jīng)過第四繞阻q4時,第四繞阻q4通過電磁感應(yīng)將第一電流信號的能量傳遞給第三繞阻q3,第三繞阻q3接收該能量并產(chǎn)生第一電壓信號,將第一電壓信號傳輸給第一控制電路33。
對于第二電流采樣器32,第二電流采樣器32的第三繞阻q3的第一端q1與第一控制電路33相連,第二端q2接地;第四繞阻q4串接在第三交直轉(zhuǎn)換模塊31的第二正極端e3和第一可調(diào)電感4之間,即第四繞阻q4的第一端q3與第三交直轉(zhuǎn)換模塊31的第二正極端e3電連接,第二端q4與第一可調(diào)電感4電連接;這樣第二直流轉(zhuǎn)換器2中的第二電流信號經(jīng)過第二電流采樣器32的第四繞阻q4時,第四繞阻q4通過電磁感應(yīng)將第二電流信號的能量傳遞給第三繞阻q3,第三繞阻q3接收該能量并產(chǎn)生第二電壓信號,將第二電壓信號傳輸給第一控制電路33。
可選的,參見圖2-6,第一控制電路33包括:
第一比較電路331和第一電感控制電路332,第一比較電路331分別與第一電流采樣器31、第二電流采樣器32和第一電感控制電路332電連接,第一電感控制電路332還與第一可調(diào)電感4電連接;可選的,第一比較電路331分別與第一電流采樣器31中的第三繞阻q3的第一端q1電連接和第二電流采樣器32中的第三繞阻q3的第一端q1電連接;
第一比較電路331,用于比較第一電壓信號和第二電壓信號得到第一誤差信號,向第一電感控制電路332發(fā)送第一誤差信號;
第一電感控制電路332,用于根據(jù)第一誤差信號,調(diào)節(jié)第一可調(diào)電感4的感量??蛇x的,第一比較電路331還可以對第一誤差信號進行放大,向第一電感控制電路332發(fā)送放大后的第一誤差信號,第一電感控制電路332根據(jù)放大后的第一誤差信號調(diào)節(jié)第一可調(diào)電感4的感量。
可選的,參見圖2-7,第一比較電路331包括:
第一濾波器331a、第二濾波器331b和第一運算放大器331c,第一運算放大器331c的第一輸入端與第一電流采樣器31相連,第二輸入端與第二電流采樣器32相連,輸出端與第一電感控制電路332相連;可選的,參見圖2-8,第一運算放大器331c的第一輸入端與第一電流采樣器31中的第三繞阻q3的第一端q1電連接,第二輸入端與第二電流采樣器32中的第三繞阻q3的第一端q1電連接。
第一濾波器331a掛接在用于連接第一運算放大器331c與第一電流采樣器21之間的第一線路上,用于對第一電流采樣器31在第一線路上傳輸?shù)牡谝浑妷盒盘栠M行濾波;
第二濾波器331b掛接在用于連接第一運算放大器331c與第二電流采樣器32之間的第二線路上,用于對第二電流采樣器32在所述第二線路上傳輸?shù)牡诙妷盒盘栠M行濾波;
第一運算放大器331c,用于接收濾波后的第一電壓信號和第二電壓信號,比較濾波后的第一電壓信號和第二電壓信號得到第一誤差信號,向第一電感控制電路332發(fā)送第一誤差信號。可選的,第一運算放大器331c可以對第一誤差信號進行放大,向第一電感控制電路332發(fā)送放大后的第一誤差信號。
可選的,參見圖2-8,第一濾波器331a和第二濾波器331b可以為rc濾波器,由一個電阻和一個電容組成。
可選的,參見圖2-9,第一電感控制電路332包括:
第二運算放大器332a和mos管332b,第二運算放大器332a的第一輸入端與第一比較電路331電連接,第二輸入端與mos管332b的源極電連接,輸出端與所述mos管332b的柵極電連接,mos管332b的漏極與第一可調(diào)電感4串聯(lián);
可選的,參見圖2-10,第二運算放大器332a的第一輸入端與第一比較電路331中的第一運算放大器331c的輸出端電連接;第一可調(diào)電感4中的感量隨流入的電流信號變化而變化,可以通過改變流入第一可調(diào)電感4中的電流信號,調(diào)節(jié)第一可調(diào)電感4的感量。
可選的,第二運算放大器332a,用于接收第一誤差信號,根據(jù)第一誤差信號,通過調(diào)節(jié)mos管332b的電阻大小來調(diào)節(jié)mos管332b上的電流信號,由于第一可調(diào)電感4與mos管332b的漏極串聯(lián),使第一可調(diào)電感4上的電流信號隨mos管332b上的電流信號變化而變化,從而調(diào)節(jié)第一可調(diào)電感4的感量。
可選的,參見圖2-11和2-12,第一可調(diào)電感4包括:第一繞阻q1、第二繞阻q2和第一鐵芯t1,第一繞阻q1和第二繞阻q2均繞在第一鐵芯t1上;參見圖2-13,第一繞阻q1的第一端q1接在恒壓源v上,第二端q2與第一控制模塊3相連,第二繞阻q2串接在第三交直轉(zhuǎn)換模塊21和第二諧振模塊22之間;
第一控制模塊3,用于調(diào)節(jié)第一繞阻q1的電流信號,使第一繞阻q1通過電磁感應(yīng)調(diào)節(jié)第二繞阻q2的感量。
可選的,第一可調(diào)電感4的實現(xiàn)方式有多種,如下是第一可調(diào)電感4的一種實現(xiàn)方式,詳細描述如下:
參見圖2-11,第一鐵芯t1包括第一邊,第二邊和第三邊,第二邊位于第一邊和第三邊之間,第一可調(diào)電感4包括第一繞阻q1、第二繞阻q2和第一鐵芯t1,第一繞阻q1的繞在第一鐵芯t1的第一邊和第三邊上,第二繞阻q2繞在第一鐵芯t1的第二邊上;
參見圖2-12和圖2-13,第一繞阻q1串接在恒壓源v和第一控制模塊3包括的mos管332b的漏極之間,即第一繞阻q1的第一端q1接在恒壓源上,第二端q2與mos管33b的漏極電連接;第二繞阻q2的第一端q3與第二電流采樣器32中的第四繞阻q4的第二端q4電連接,第二端q4與第二諧振模塊22的第一正極端e5電連接。
其中,第一控制模塊3中的第二運算放大器332a通過調(diào)節(jié)mos管332b的電阻大小來調(diào)節(jié)mos管332b上的電流信號,由于第一繞阻q1與mos管332b串聯(lián),所以第一繞阻q1上的電流信號隨著mos管332b上的電流信號變化而變化;第一繞阻q1上的電流信號變化后,通過電磁感應(yīng)調(diào)節(jié)第二繞阻q2的感量,從而對第二諧振模塊22的感量進行補償,使第二直流轉(zhuǎn)換器2上的電流信號的大小達到第一電流信號的大小。
在本發(fā)明實施例中,通過第一控制模塊對多相直流轉(zhuǎn)換器中的第二直流轉(zhuǎn)換器2的感量進行補償,然后測量第一直流轉(zhuǎn)換器1的電流信號和第二直流轉(zhuǎn)換器2的電流信號,得到如圖2-14所示的電流信號的波形,從圖2-14可以看出第一直流轉(zhuǎn)換器1的電流信號和第二直流轉(zhuǎn)換器2的電流信號基本完全一致,達到了均流的目的,從而保護了多相直流轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)。
在本實施例中,多相直流轉(zhuǎn)換器可以是一個雙向的多相直流轉(zhuǎn)換器,即第一直流轉(zhuǎn)換器1和第二直流轉(zhuǎn)換器2都為雙向直流轉(zhuǎn)換器。相應(yīng)的,參見圖2-15,第一控制模塊33還包括:
第三電流采樣器34、第一選擇器35、第四電流采樣器36和第二選擇器37,第三電流采樣器34串接在第一諧振模塊12和第二交直轉(zhuǎn)換模塊13之間,第一選擇器35與第一電流采樣器31、第三電流采樣器34和第一控制電路33相連,第四電流采樣器36串接在第二諧振模塊22和第四交直轉(zhuǎn)換模塊23之間,第二選擇器37與第二電流采樣器32、第四電流采樣器36和第一控制電路33相連。
第一選擇器35,用于根據(jù)第一直流轉(zhuǎn)換器1中的電流流向,選擇第一電流采樣器31發(fā)送的第一電壓信號或第三電流采樣器34發(fā)送的第一電壓信號,向第一控制電路33發(fā)送所述選擇的第一電壓信號。
第二選擇器37,用于根據(jù)第二直流轉(zhuǎn)換器2中的電流流向,選擇第二電流采樣器32發(fā)送的第二電壓信號或第四電流采樣器36發(fā)送的第二電壓信號,向第一控制電路33發(fā)送選擇的第二電壓信號。
可選的,在第一直流轉(zhuǎn)換器1中,如果第一電流信號從第一交直轉(zhuǎn)換模塊11流向第二交直轉(zhuǎn)換模塊13,第一選擇器35選擇第一電流采樣器31發(fā)送的第一電壓信號;如果第一電流信號從第二交直轉(zhuǎn)換模塊13流向第一交直轉(zhuǎn)換模塊11,第一選擇器35選擇第三電流采樣器34發(fā)送的第一電壓信號。
在第二直流轉(zhuǎn)換器2中,如果第二電流信號從第三交直轉(zhuǎn)換模塊21流向第四交直轉(zhuǎn)換模塊23,第二選擇器37選擇第二電流采樣器32發(fā)送的第一電壓信號;如果第二電流信號從第四交直轉(zhuǎn)換模塊23流向第三交直轉(zhuǎn)換模塊21,第二選擇器37選擇第四電流采樣器36發(fā)送的第二電壓信號。
第一選擇器35和第二選擇器37可以為us200芯片,該芯片結(jié)構(gòu)如圖2-15所示,芯片的2引腳和5引腳作為電壓信號的輸入端,分別與第一電流采樣器31和第三電流采樣器34連接,或者,分別與第二電流采樣器32和第四電流采樣器36連接;芯片的3引腳作為選擇的電壓信號的輸出端,與第一控制電路33相連;芯片的4引腳作為方向信號輸入端,技術(shù)人員可以通過4引腳向芯片輸入用于表示第一直流轉(zhuǎn)換器1的電流流向或第二直流轉(zhuǎn)換器2的電流流向的方向信號。
其中,第三電流采樣器34和第四電流采樣器36的結(jié)構(gòu)如圖2-4所示,在此不再詳細說明。在具體實現(xiàn)時,參見圖2-16,第三電流采樣器34包括的第三繞阻q3的第一端q1與第一選擇器35電連接,第二端q2接地,第三電流采樣器34包括的第四繞阻q4串接在第一諧振模塊12的第二正極端d7和第二交直轉(zhuǎn)換模塊13的第一正極端d9之間,即第四繞阻q4的第一端q3與第一諧振模塊12的第二正極端d7電連接,第二端q4與第二交直轉(zhuǎn)換模塊13的第一正極端d9電連接。第四電流采樣器36包括的第三繞阻q3的第一端q1與第二選擇器37電連接,第二端q2接地,第四電流采樣器36包括的第四繞阻q4串接在第二諧振模塊22的第二正極端e7和第四交直轉(zhuǎn)換模塊23的第一正極端e9之間,即第四繞阻q4的第一端q3與第二諧振模塊22的第二正極端e7電連接,第二端q4與第四交直轉(zhuǎn)換模塊23的第一正極端e9電連接。
在圖2-16中,第一諧振模塊12和第二諧振模塊22都為對稱的雙llc結(jié)構(gòu),第一諧振模塊12包括第一電感l(wèi)1、第二電感l(wèi)2、第五電感l(wèi)5、第一電容c1、第三電容c3、第四電容c4;第一電容c1的一端為第一諧振模塊12的第一正極端d5,與第一電流采樣器31的第四繞阻q4的第二端q4電連接,另一端與第一電感l(wèi)1的一端電連接;第一電感l(wèi)1的另一端與第二電感l(wèi)2的一端和第五電感l(wèi)5的一端電連接;第五電感l(wèi)5的另一端與第四電容c4的一端電連接,第四電容c4的另一端作為第一諧振模塊12的第二正極端d7,并與第三電流采樣器35的第四繞阻q4的第一端q3電連接;第二電感l(wèi)2的另一端與第三電容c3的一端電連接,第三電容c3的另一端作為第一諧振模塊12的第一負極端d6和第二負極端d8,分別與第一交直轉(zhuǎn)換模塊11的第二負極端d4和第二交直轉(zhuǎn)換模塊13的第一負極端d10電連接。
第一可調(diào)電感4做成中心抽頭電感,包括第一繞阻和第二繞阻。第二諧振模塊22包括第三電感l(wèi)3、第四電感l(wèi)4、第六電感l(wèi)6、第二電容c2、第五電容c5和第六電容c6;第二電容c2的一端為第二諧振模塊22的第一正極端e5,與第二電流采樣器32的第四繞阻q4的第二端q4電連接,另一端與第三電感l(wèi)3的一端電連接;第三電感l(wèi)3的另一端與第一可調(diào)電感4包括的第一繞阻的第一端電連接,該第一繞阻的第二端與第四電感l(wèi)4的一端電連接,第三端與第六電感l(wèi)6的一端電連接;第六電感l(wèi)6的另一端與第六電容c6的一端電連接,第六電容c6的另一端作為第二諧振模塊22的第二正極端e7,并與第四電流采樣器37的第四繞阻q4的第一端q3電連接;第四電感l(wèi)4的另一端與第五電容c5的一端電連接,第一電容c5的另一端作為第二諧振模塊22的第一負極端e6和第二負極端e8,分別與第三交直轉(zhuǎn)換模塊21的第二負極端e4和第四交直轉(zhuǎn)換模塊23的第一負極端e10電連接。第一可調(diào)電感4的第一繞阻與第一控制電路33電連接。
可選的,上述多相直流轉(zhuǎn)換器,以包括并聯(lián)的兩個直流轉(zhuǎn)換器為例進行說明,然而多相直流轉(zhuǎn)換器可以包括并聯(lián)的三個直流轉(zhuǎn)換器、并聯(lián)的四個直流轉(zhuǎn)換器或由更多的直流轉(zhuǎn)換器并聯(lián)構(gòu)成。例如,參見圖2-17,多相直流轉(zhuǎn)換器還包括至少一個第三直流轉(zhuǎn)換器5,每個第三直流轉(zhuǎn)換器5對應(yīng)的第二控制模塊6和第二可調(diào)電感7;
第三直流轉(zhuǎn)換器5包括依次串聯(lián)的第五交直轉(zhuǎn)換模塊51、第三諧振模塊52和第六交直轉(zhuǎn)換模塊53,第二控制模塊6與第一控制模塊3、第三直流轉(zhuǎn)換器5和第二可調(diào)電感7相連,第二可調(diào)電感7串接在第五交直轉(zhuǎn)換模塊51和第三諧振模塊52之間;
第二控制模塊6用于當?shù)谝恢绷鬓D(zhuǎn)換器1的第一電流信號大于第三直流轉(zhuǎn)換器5的第三電流信號時獲取第一直流轉(zhuǎn)換器1的第一電壓信號和第三直流轉(zhuǎn)換器5的第三電壓信號,根據(jù)第一電壓信號和第三電壓信號,調(diào)節(jié)第二可調(diào)電感7的感量,以補償?shù)谌绷鬓D(zhuǎn)換器5的感量,使第三直流轉(zhuǎn)換器5內(nèi)的電流信號與第一電流信號相等。
可選的,第二控制模塊6包括第五電流采樣器61和第二控制電路62,第五電流采樣器61串接在第五交直轉(zhuǎn)換模塊51和第三諧轉(zhuǎn)換模塊52之間,第二控制電路62分別與第五電流采樣器61、第一電流采樣器31和第二可調(diào)電感7電連接。
第五電流采樣器61用于采集第三直流轉(zhuǎn)換器5的第三電流信號,將第三電流信號轉(zhuǎn)換成第三電壓信號;
第二控制電路62接收第一電流采樣器61傳輸?shù)牡谝浑妷盒盘柡偷谖咫娏鞑蓸悠?1傳輸?shù)牡谌妷盒盘?,根?jù)第一電壓信號和第三電壓信號調(diào)節(jié)第二感量模塊7的感量。
其中,第五電流采樣器61、第二控制電路62、第二可調(diào)電感7的結(jié)構(gòu)分別與第一電流采樣器31、第一控制電路33和第一可調(diào)電感4的結(jié)構(gòu)相同,在此不再詳細說明。
在本發(fā)明實施例中,測量多相直流轉(zhuǎn)換器中的每個直流轉(zhuǎn)換器的感量,在除感量最大的直流轉(zhuǎn)換器以外的其他每個直流轉(zhuǎn)換器上串接一個可調(diào)電感;這樣對于其他每個直流轉(zhuǎn)換器,當該直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電流信號小于感量最大的直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電流信號時,通過調(diào)節(jié)該直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的可調(diào)電感的感量,以補償該直流轉(zhuǎn)換器的感量,從而使該直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電流信號與感量最大的直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電流信號相等,如此使多相直流轉(zhuǎn)換器中的每個直流轉(zhuǎn)換器達到均流的目的且發(fā)熱相同,保護了多相直流轉(zhuǎn)換器。
參見圖3,本發(fā)明實施例提供了一種多相直流轉(zhuǎn)換器的控制方法,該控制方法用于控制上述任一多相直流轉(zhuǎn)換器,包括:
步驟301:獲取第一直流轉(zhuǎn)換器的第一電壓信號和第二直流轉(zhuǎn)換器的第二電壓信號。
步驟302:根據(jù)第一電壓信號和第二電壓信號,調(diào)節(jié)第一可調(diào)電感的感量,以補償?shù)诙绷鬓D(zhuǎn)換器的感量,使第二直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電流信號與第一電流信號相等。
在本發(fā)明實施例中,在多相直流轉(zhuǎn)換器中增加了第一可調(diào)電感,通過調(diào)節(jié)第一可調(diào)電感的感量,以補償?shù)诙绷鬓D(zhuǎn)換器的感量,從而使第二直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的電流信號達到第一直流轉(zhuǎn)換器的第一電流信號,使第一直流轉(zhuǎn)換器和第二直流轉(zhuǎn)換器達到均流,兩者發(fā)熱相同,保護了多相直流轉(zhuǎn)換器。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成,也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成,所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中,上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器,磁盤或光盤等。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。