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(gè)通道電路組成，所述控制回路由n個(gè)電流控制電路和1個(gè)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。本實(shí)用新型采用含三繞組耦合電感Laj和Lbj及Lcj的輔助電路來(lái)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(shí)現(xiàn)了整個(gè)并聯(lián)直流電源系統(tǒng)的效率提升。
【專利說(shuō)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]本實(shí)用新型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(kuò)展方便靈活，使用場(chǎng)合不受限制等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛使用于通信、計(jì)算機(jī)、電力等領(lǐng)域。復(fù)雜的并聯(lián)直流電壓源系統(tǒng)由多個(gè)相同或不同規(guī)格的直流電壓源組成，通過(guò)引入一個(gè)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(wèn)題，使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)一步得到增強(qiáng)。現(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(fèi)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]本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有能耗式均流接口電路對(duì)多余能量的零利用問(wèn)題，提高整個(gè)復(fù)雜并聯(lián)直流電壓源系統(tǒng)的效率。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)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(gè)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(yáng)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(yáng)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(yáng)極與輔助二極管Dcj的陽(yáng)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(diǎn)和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點(diǎn)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(diǎn)和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點(diǎn)是異名端關(guān)系；[0006]所述控制回路由η個(gè)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(gè)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(cè)信號(hào)，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 vcsref j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(cè)信號(hào)；
[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(jìn)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(dòng)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vcsref j的信息輸出N-MOS主管Sj的開(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)指令vgsj以及N-MOS輔助管Saj的開(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)指令vgsaj,
[0009]所述MOS管驅(qū)動(dòng)單元能把所述N-MOS主管Sj的開(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)指令vgsj和N-MOS輔助管Saj的開(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)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(dòng)信號(hào)。
[0010]更進(jìn)一步，所述輔助電源由η個(gè)二極管（即二極管Dl至二極管Dn)和I個(gè)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(yáng)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(gè)輸入端相連,參考電壓源G的輸出端與加法器G的另一個(gè)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，加法器j的一個(gè)輸入端與所述電流控制電路j的端口 vcsref j相連，加法器j的另一個(gè)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(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)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(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)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(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)指令vgsj和N-MOS輔助管Saj的開(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)指令vgsaj發(fā)生抖動(dòng)的現(xiàn)象，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。）[0013]本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思為:通過(guò)提高均流接口電路中多余能量的利用率來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)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(lái)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]本實(shí)用新型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(shí)現(xiàn)并聯(lián)均流。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路圖。
[0016]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的電流控制電路j (j=l,...，η)的功能框圖。
[0017]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的輔助電源的電路圖。
[0018]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的均流基準(zhǔn)發(fā)生器的電路圖。
[0019]圖5是本實(shí)用新型實(shí)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)的情況下本實(shí)用新型實(shí)施例的通道電路j在開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)時(shí)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)的情況下本實(shí)用新型實(shí)施例的通道電路j在常通工作狀態(tài)時(shí)的理想波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0023]參考圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7，實(shí)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(shí)施例的功率主回路由通道電路I至通道電路η組成。實(shí)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(yáng)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(yáng)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(yáng)極與輔助二極管Dcj的陽(yáng)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(diǎn)和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點(diǎn)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(diǎn)和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點(diǎn)是異名端關(guān)系。
[0025]如圖I所示，實(shí)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(shí)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(shí)施例的均流基準(zhǔn)發(fā)生器擁有端口 vsenj和端口 vcsref。實(shí)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(cè)信號(hào)，實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施例的電流控制電路j的端口 vcsrefj與實(shí)施例的均流基準(zhǔn)發(fā)生器的端口 vcsref相連,實(shí)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(cè)信號(hào)。
[0026]如圖I所示，實(shí)施例的輔助電源能為實(shí)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(shí)施例的輔助電源的端口 Vij與直流電壓源Vij的正端相連，實(shí)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(shí)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(dòng)單元組成。實(shí)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(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)指令vgsj以及N-MOS輔助管Saj的開(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)指令vgsaj。實(shí)施例的MOS管驅(qū)動(dòng)單元能把所述N-MOS主管Sj的開(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)指令vgsj和N-MOS輔助管Saj的開(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)指令vgsaj轉(zhuǎn)換成由實(shí)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(dòng)信號(hào)。
`[0028]如圖3所示，實(shí)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(yáng)極與實(shí)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(shí)施例的輔助電源的端口 Gnd相連。
[0029]如圖4所示，實(shí)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(shí)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(gè)輸入端相連,參考電壓源G的輸出端與加法器G的另一個(gè)輸入端相連,加法器G的輸出端與實(shí)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(shí)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(gè)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(gè)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(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)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(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)指令vgsaj。
[0031]實(shí)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(hào)Vcsref=MIN{G1 Xvsenl,..., 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(shí)，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(shí)，通道電路 j工作在開(kāi)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(shí)施例的通道電路j在開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)時(shí)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(shí)施例的通道電路j在常通工作狀態(tài)時(shí)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(shí)施例的通道電路j在開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)態(tài)工作過(guò)程包含以下2個(gè)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(gè)回路。此時(shí)，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(gè)回路。此時(shí)，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(gè)回路。同時(shí)，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(gè)回路。此時(shí)，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?。蝗@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(shí)施例的通道電路j在常通工作狀態(tài)時(shí)的穩(wěn)態(tài)工作過(guò)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(gè)回路。此時(shí)，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(wú)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(shí)，為電感Lj提供必要的電流通道，以防止出現(xiàn)過(guò)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(yùn)行。
[0038] 本說(shuō)明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)實(shí)用新型構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用`新型構(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(yáng)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(yáng)極、三繞組I禹合電感Lbj的一端、三繞組I禹合電感Lcj的一端、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，所述三繞組耦合電感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，所述三繞組耦合電感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，三繞組耦合電感Lbj的另一端與輔助二極管Dbj的陰極相連，所述三繞組耦合電感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，三繞組耦合電感Lcj的另一端與輔助二極管Dcj的陰極相連，所述三繞組耦合電感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，輔助二極管Dbj的陽(yáng)極與輔助二極管Dcj的陽(yáng)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(diǎn)和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點(diǎn)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(diǎn)和三繞組耦合電感Laj與輔助二極管Daj的接點(diǎn)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(cè)信號(hào)，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(cè)信號(hào)， 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,…，n，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,…，η,由電流控制單元和MOS管驅(qū)動(dòng)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(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)指令vgsj以及所述N-MOS輔助管Saj的開(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)指令vgsaj， 所述MOS管驅(qū)動(dòng)單元能把所述N-MOS主管Sj的開(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)指令vgsj和所述N-MOS輔助管Saj的開(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)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(dòng)信號(hào)。
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(gè)輸入端與所述電流控制電路j的端口 vcsref j相連,加法器j的另一個(gè)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(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)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(kāi)/關(guān)驅(qū)動(dòng)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(yáng)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,…，n，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(gè)輸入端相連,參考電壓源G的輸出端與加法器G的另一個(gè)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(hào)】H02J1/10GK203632237SQ201320531416
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)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(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)