CN102916581B - 一种倍频式升压电路及其控制方法、逆变器 - Google Patents

一种倍频式升压电路及其控制方法、逆变器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种倍频式升压电路,包括直流电源、第一升压单元、第二升压单元以及控制单元;所述第一升压单元的输入端与直流电源的正极相连,第一升压单元的负极输出端与第二升压单元的正极输出端相连;所述第二升压单元的输入端与直流电源的负极相连;所述第一升压单元和第二升压单元均用于提高所述倍频式升压电路的输出电压值;所述控制单元用于分别对第一升压单元和第二升压单元进行控制,以使得第一升压单元的输出电压值与第二升压单元的输出电压值相等。相应地,提供一种包括所述倍频式升压电路的逆变器以及所述倍频式升压电路的控制方法。本发明所述倍频式升压电路能够降低开关损耗及工作频率、改善电流纹波。

Description

一种倍频式升压电路及其控制方法、逆变器
技术领域
本发明涉及电子电力技术领域,具体涉及一种倍频式升压电路、包括所述倍频式升压电路的逆变器、以及所述倍频式升压电路的控制方法。
背景技术
光伏逆变器是一种将光能转换为电能的装置,其效率直接影响并网发电量,因此是光伏电站发电最关键的部分。为了提高光伏逆变器的效率,可通过降低功率器件损耗、减少滤波电感损耗、以及提高变压器效率等方法来实现。其中,变压器效率只有通过变压器厂家使用新材料、新工艺等新技术才能得以提高,故要想提高逆变器效率,只能通过改进逆变器拓扑结构的方法来实现。
目前,普遍采用三电平逆变器来输出三电平信号(即uo/2,0,和-uo/2),其既能够降低功率器件损耗、减少输出谐波,又能够减少滤波电感损耗,进而提高逆变器效率。
现有的三电平逆变器中的升压电路一般包括控制电路和Boost升压电路,所述Boost升压电路包括开关管、电感和电容。工作时,控制电路向Boost升压电路中的开关管发出控制信号,以控制所述开关管导通/关断:当所述开关管导通时,Boost升压电路中的电感得以充电储能;当所述开关管关断时,Boost升压电路中的电感放电释能,并为Boost升压电路中的电容充电。可以看出,若要提高三电平逆变器的效率,需提高其升压电路的工作频率,因此需同时提高其升压电路中开关管的工作频率,但是,这样会引发开关管的发热量增大,电路中的电流纹波提高、器件寿命缩短等一系列问题,同时,由于开关管始终工作在高频状态,使得开关损耗严重,甚至发生损坏,从而影响电路的正常运行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷,提供一种能够降低开关损耗及工作频率、改善电流纹波的倍频式升压电路、包括所述倍频式升压电路的逆变器、以及所述倍频式升压电路的控制方法。
解决本发明技术问题所采用的技术方案:
所述倍频式升压电路包括直流电源、第一升压单元、第二升压单元以及分别与第一升压单元和第二升压单元相连的控制单元;所述第一升压单元的输入端与直流电源的正极相连,第一升压单元的负极输出端与第二升压单元的正极输出端相连;所述第二升压单元的输入端与直流电源的负极相连;所述第一升压单元和第二升压单元均用于提高所述倍频式升压电路的输出电压值;所述控制单元用于分别对第一升压单元和第二升压单元进行控制,以使得第一升压单元的输出电压值与第二升压单元的输出电压值相等。
优选地,所述第一升压单元包括第一电感、第一开关管、第一二极管以及第一电容;所述第一电感分别与直流电源的正极和第一开关管的漏极相连,第一开关管的栅极与控制单元相连,第一开关管的源极与第一电容的负极相连,第一二极管的阴极与第一电容的正极相连,第一二极管的阳极与第一开关管的漏极相连;所述第一电容正负极间的电压为第一升压单元的输出电压;
所述第二升压单元包括第二电感、第二开关管、第二二极管以及第二电容;所述第二电感分别与直流电源的负极和第二开关管的源极相连,第二开关管的栅极与控制单元相连,第二开关管的漏极与第二电容的正极相连,第二二极管的阴极与第二开关管的源极相连,第二二极管的阳极与第二电容的负极相连;第一开关管的源极与第二开关管的漏极相连;所述第二电容正负极间的电压为第二升压单元的输出电压;
所述第一升压单元的电路结构与第二升压单元的电路结构完全对称;
所述控制单元用于分别对第一开关管和第二开关管的导通占空比进行控制,以使得第一电容正负极间的电压值与第二电容正负极间的电压值相等。
优选地,所述控制单元还用于控制所述第一开关管与第二开关管交替导通;以及,在每个开关周期内,控制所述第一开关管的起始导通时间与第二开关管的起始导通时间的间隔等于第二开关管的起始导通时间与相邻下一开关周期内第一开关管的起始导通时间的间隔、第一开关管的起始导通时间与第二开关管的起始导通时间的间隔大于第一开关管的导通时间、第二开关管的起始导通时间与第一开关管的起始导通时间的间隔大于第二开关管的导通时间;
一个所述开关周期等于第一开关管相邻两次起始导通的时间间隔,且各个开关周期均相等。
优选地,所述倍频式升压电路还包括测量单元,其用于同时测量第一电容正负极间的电压值和第二电容正负极间的电压值,并将测量得到的两个电压值实时发送给控制单元;
所述控制单元还用于在接收到测量单元发送的第一电容正负极间的电压值和第二电容正负极间的电压值后,实时判断第一电容正负极间的电压值是否等于第二电容正负极间的电压值,并根据判断结果分别控制第一开关管和第二开关管的导通占空比。
优选地,所述控制单元根据判断结果分别控制第一开关管和第二开关管的导通占空比具体是:
若判断第一电容正负极间的电压值等于第二电容正负极间的电压值,则控制单元在作出该判断的开关周期内,使得第一开关管和第二开关管的导通占空比相同;
若判断第一电容正负极间的电压值大于第二电容正负极间的电压值,则控制单元在作出该判断的开关周期内,增大第一开关管的导通占空比,减小第二开关管的导通占空比,且第一开关管增大的导通占空比等于第二开关管减小的导通占空比;
若判断第一电容正负极间的电压值小于第二电容正负极间的电压值,则控制单元在作出该判断的开关周期内,减小第一开关管的导通占空比,增大第二开关管的导通占空比,且第一开关管减小的导通占空比等于第二开关管增大的导通占空比。
本发明还提供一种包括上述倍频式升压电路的逆变器。
本发明还提供一种对上述倍频式升压电路的控制方法,所述升压电路还包括用于分别测量第一升压单元的输出电压值和第二升压单元的输出电压值的测量单元,所述控制方法包括如下步骤:
1)测量单元同时测量第一升压单元的输出电压值和第二升压单元的输出电压值,并将测量得到的两个电压值实时发送给控制单元;
2)控制单元实时判断第一升压单元的输出电压值是否等于第二升压单元的输出电压值,并根据判断结果分别对第一升压单元和第二升压单元进行控制,以使得第一升压单元的输出电压值与第二升压单元的输出电压值相等,并返回步骤1)。
本发明还提供一种对上述倍频式升压电路的控制方法,所述控制方法包括如下步骤:
1)测量单元同时测量第一升压单元的输出电压值和第二升压单元的输出电压值,并将测量得到的两个电压值实时发送给控制单元;
2)控制单元实时判断第一升压单元的输出电压值是否等于第二升压单元的输出电压值:
若控制单元判断第一升压单元的输出电压值等于第二升压单元的输出电压值,则控制第一开关管和第二开关管的导通占空比相同,并返回步骤1);
若控制单元判断第一升压单元的输出电压值大于第二升压单元的输出电压值,则增大第一开关管的导通占空比,减小第二开关管的导通占空比,以使得第一升压单元的输出电压值与第二升压单元的输出电压值相等,并返回步骤1);
若控制单元判断第一升压单元的输出电压值小于第二升压单元的输出电压值,则减小第一开关管的导通占空比,增大第二开关管的导通占空比,以使得第一升压单元的输出电压值与第二升压单元的输出电压值相等,并返回步骤1)。
优选地,所述步骤2)中,第一开关管增大的导通占空比等于第二开关管减小的导通占空比,第一开关管减小的导通占空比等于第二开关管增大的导通占空比。
有益效果:
1)本发明所述倍频式升压电路采用两个开关管交替导通的方式,与现有技术中只采用一个开关管相比,两个开关管的开关频率降低了一半,有效地改善了电路中的电流纹波;在开关管关断时,所述两个开关管上分别承受的电压值为直流输入电压值的一半,即与现有技术中只采用一个开关管,且该开关管需承受整个直流输入电压值相比,分别作用在两个开关管上的电压值也降低了一半,减小了开关管运行时的热损耗,延长了开关管的使用寿命。
2)本发明所述倍频式升压电路在其所应用的逆变器的工作频率不变的情况下,其中两个开关管的开关频率均为逆变器工作频率的一半;或者说,在其中两个开关管的开关频率分别与现有技术中采用一个开关管时的开关频率相同情况下,其所应用的逆变器的工作频率与现有技术相比增加了一倍,因此有效地提高了逆变器的电能转换效率。
附图说明
图1为本发明实施例1中倍频式升压电路的结构示意图;
图2为本发明实施例2中倍频式升压电路的结构示意图;
图3为图2所示倍频式升压电路中第一开关管导通,第二开关管关断时电路的工作原理示意图;
图4为图2所示倍频式升压电路中第一开关管和第二开关管均关断时电路的工作原理示意图;
图5为图2所示倍频式升压电路中第一开关管关断,第二开关管导通时电路的工作原理示意图;
图6为图2所示倍频式升压电路中U1=U2时电路时序示意图;
图7为图2所示倍频式升压电路中U1≠U2时电路时序示意图;
图8为本发明实施例3中倍频式升压电路控制方法的流程图;
图9为本发明实施例4中倍频式升压电路控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和实施例对本发明所述倍频式升压电路、包括所述倍频式升压电路的逆变器、以及所述倍频式升压电路的控制方法作进一步详细描述。
实施例1:
如图1所示,本实施例提供一种倍频式升压电路,其包括直流电源、第一升压单元、第二升压单元以及控制单元。
所述第一升压单元的输入端与直流电源的正极相连,第一升压单元的负极输出端与第二升压单元的正极输出端相连;所述第二升压单元的输入端与直流电源的负极相连;所述控制单元分别与第一升压单元和第二升压单元相连。
所述第一升压单元和第二升压单元均用于提高所述倍频式升压电路的输出电压值;所述控制单元用于分别对第一升压单元和第二升压单元进行控制,以使得第一升压单元的输出电压值与第二升压单元的输出电压值相等,即使得第一升压单元的输出电压值与第二升压单元的输出电压值始终处于平衡状态。
本实施例还提供一种包括上述倍频式升压电路的逆变器。
实施例2:
如图2所示,本实施例提供一种倍频式升压电路,其包括直流电源Vin、第一升压单元、第二升压单元以及控制单元。
所述第一升压单元包括第一电感L1、第一开关管VT1、第一二极管D1以及第一电容C1
所述第一电感L1分别与直流电源Vin的正极和第一开关管VT1的漏极相连,第一开关管VT1的栅极与控制单元相连,第一开关管VT1的源极与第一电容C1的负极相连(连接点为O点),第一二极管D1的阴极与第一电容C1的正极相连(连接点为P点),第一二极管D1的阳极与第一开关管VT1的漏极相连。所述第一电容C1正负极间(P点与O点之间)的电压值即为第一升压单元的输出电压值U1。也就是说,第一升压单元的输出作为所述倍频式升压电路的正输出。
所述第二升压单元包括第二电感L2、第二开关管VT2、第二二极管D2以及第二电容C2
所述第二电感L2分别与直流电源Vin的负极和第二开关管VT2的源极相连,第二开关管VT2的栅极与控制单元相连,第二开关管VT2的漏极与第二电容C2的正极相连(连接点为O点),第二二极管D2的阴极与第二开关管VT2的源极相连,第二二极管D2的阳极与第二电容C2的负极相连(连接点为N点)。第一开关管VT1的源极与第二开关管VT2的漏极相连(连接点为O点)。所述第二电容C2正负极间(O点与N点之间)的电压值即为第二升压单元的输出电压值U2。也就是说,第二升压单元的输出作为所述倍频式升压电路的负输出。
其中,所述倍频式升压电路的输出中点为O点;所述第一电容C1与第二电容C2均用于滤波;所述第一电感L1与第二电感L2用于续流。
需要说明的是,第一升压单元的电路结构与第二升压单元的电路结构完全对称,也就是说,第一升压单元中的第一电感、第一开关管、第一二极管和第一电容分别与第二升压单元中的第二电感、第二开关管、第二二极管和第二电容采用相同的元器件,即元器件的参数相同,故第一升压单元中第一电感L1的电流值与第二升压单元中第二电感L2的电流值相等。
所述控制单元用于分别对第一开关管VT1和第二开关管VT2的导通占空比进行控制,具体地,所述控制单元通过发送的控制信号分别对第一开关管VT1的栅极和第二开关管VT2的栅极的动作顺序及各状态(导通/关断)的保持时间进行控制,且第一控制信号控制第一开关管VT1的导通和关断,第二控制信号控制第二开关管VT2的导通和关断,以使得第一电容C1正负极间的电压值与第二电容C2正负极间的电压值相等,即使得U1=U2。也就是说,控制单元分别对两个开关管(即第一开关管VT1和第二开关管VT2)进行脉冲宽度调制,以控制所述两个开关管的导通占空比,使得第一升压单元的输出电压值U1与第二升压单元的输出电压值U2始终保持平衡状态。
优选地,所述控制单元还用于控制所述第一开关管VT1与第二开关管VT2交替导通;以及,在每个开关周期T开关内,控制所述第一开关管VT1的起始导通时间与第二开关管VT2的起始导通时间的间隔等于所述第二开关管VT2的起始导通时间与相邻下一开关周期T开关内第一开关管VT1的起始导通时间的间隔、第一开关管VT1的起始导通时间与第二开关管VT2的起始导通时间的间隔大于第一开关管VT1在该开关周期T开关内的导通时间、第二开关管VT2的起始导通时间与第一开关管VT1的起始导通时间的间隔大于第二开关管VT2在该开关周期T开关内的导通时间。一个所述开关周期T开关等于第一开关管VT1相邻两次起始导通的时间间隔,且各个开关周期T开关均相等。
优选地,所述倍频式升压电路还包括测量单元(图中未示出),其用于同时测量第一电容C1正负极间的电压值U1和第二电容C2正负极间的电压值U2,并将测量得到的两个电压值实时发送给控制单元;
所述控制单元还用于在接收到测量单元发送的第一电容C1正负极间的电压值U1和第二电容C2正负极间的电压值U2后,实时判断第一电容C1正负极间的电压值U1是否等于第二电容C2正负极间的电压值U2,并根据判断结果分别控制第一开关管和第二开关管的导通占空比。具体为:
若判断U1=U2,则控制单元在作出该判断的开关周期T开关内,使得第一开关管VT1和第二开关管VT2的导通占空比相同;
若判断U1>U2,则控制单元在作出该判断的开关周期T开关内,增大第一开关管VT1的导通占空比,减小第二开关管VT2的导通占空比,且第一开关管VT1增大的导通占空比等于第二开关管VT2减小的导通占空比;
若判断U1<U2,则控制单元在作出该判断的开关周期T开关内,减小第一开关管VT1的导通占空比,增大第二开关管VT2的导通占空比,且第一开关管VT1减小的导通占空比等于第二开关管VT2增大的导通占空比。
下面对本实施例所述倍频式升压电路中第一开关管VT1和第二开关管VT2分别处于导通或关断时电路的工作原理及对应的电路时序进行分析:
A.当第一开关管VT1导通,第二开关管VT2关断时,所述倍频式升压电路中的电流走向如图3所示,电流从直流电源Vin的正极开始,依次流经第一电感L1、第一开关管VT1、第二电容C2、第二二极管D2、第二电感L2,最后流入直流电源Vin的负极。第一电感L1和第二电感L2均放电释能,且释放的电能为第二电容C2充电,所述第二电容C2为并联的负载供电。
B.当第一开关管VT1和第二开关管VT2同时关断时,所述倍频式升压电路中的电流走向如图4所示,电流从直流电源Vin的正极开始,依次流经第一电感L1、第一二极管D1、第一电容C1、第二电容C2、第二二极管D2、第二电感L2,最后流入直流电源Vin的负极。第一电感L1和第二电感L2均得以充电储能,且第一电容C1与第二电容C2分别为并联的负载供电。
C.当第一开关管VT1关断,第二开关管VT2导通时,所述倍频式升压电路中的电流走向如图5所示,电流从直流电源Vin的正极开始,依次流经第一电感L1、第一二极管D1、第一电容C1、第二开关管VT2、第二电感L2,最后流入直流电源Vin的负极。第一电感L1和第二电感L2均放电释能,且释放的电能为第一电容C1充电,所述第一电容C1为并联的负载供电。
需要说明的是,所述倍频式升压电路中的电流按照上述A-B-C-B(即一个开关周期T开关)周而复始地流动,可以看出,在一个开关周期T开关内,第一开关管VT1和第二开关管VT2交替导通,使得第一电感L1和第二电感L2均充电两次、放电两次,从而实现了电感电流的倍频,电感的电流纹波与现有技术相比减小了一半。
控制单元分别向第一开关管VT1发送第一控制信号,向第二开关管VT2发送第二控制信号,所述第一控制信号与第二控制信号均为脉冲信号。
如图6所示,当U1=U2时,所述第一控制信号和第二控制信号在控制单元作出U1=U2的判断时所在的开关周期T开关内的脉冲宽度相同且保持相同的相位差(至于不同开关周期内第一控制信号的脉冲宽度可以相同,也可以不相同,例如采用三角调制波和正弦载波调制产生第一控制信号时,所述第一控制信号的脉冲宽度逐渐增大后再逐渐减小),并使得第一开关管VT1和第二开关管VT2在该开关周期T开关内的导通占空比相同。
如图7所示,当U1≠U2时,所述第一控制信号和第二控制信号在控制单元作出U1≠U2的判断时所在的开关周期T开关内的脉冲宽度不同且保持相同的相位差。具体地,当U1>U2时,在作出U1>U2的判断的开关周期T开关内,增大第一开关管VT1的导通占空比,减小第二开关管VT2的导通占空比,且第一开关管VT1增大的导通占空比等于第二开关管VT2减小的导通占空比(图7中的ΔDa),即增加第二电容C2的充电时间,减小第一电容C1的充电时间,以减小第一升压单元的输出电压值U1,增大第二升压单元的输出电压值U2,直至U1=U2;当U1<U2时,在作出U1<U2的判断的开关周期T开关内,减小第一开关管VT1的导通占空比,增大第二开关管VT2的导通占空比,且第一开关管VT1减小的导通占空比等于第二开关管VT2增大的导通占空比(图7中的ΔDb),即减小第二电容C2的充电时间,增加第一电容C1的充电时间,以减小第二升压单元的输出电压值U2,增大第一升压单元的输出电压值U1,直至U1=U2
需要说明的是,由于第一升压单元与第二升压单元的电路呈对称结构,故图6和图7中所述电感电流既指的是第一电感L1的电流,也指的是第二电感L2的电流,它们的时序图是完全相同的,故未作区分。
本实施例中倍频式升压电路的其他结构及作用都与实施例1相同,这里不再赘述。
本实施例还提供一种包括上述倍频式升压电路的逆变器。
实施例3:
如图8所示,本实施例提供一种如实施例1所述倍频式升压电路的控制方法,所述升压电路还包括用于分别测量第一升压单元的输出电压值U1和第二升压单元的输出电压值U2的测量单元,所述控制方法包括如下步骤:
s101.测量单元同时测量第一升压单元的输出电压值U1和第二升压单元的输出电压值U2,并将测量得到的两个电压值实时发送给控制单元。
s102.控制单元实时判断第一升压单元的输出电压值U1是否等于第二升压单元的输出电压值U2,并根据判断结果分别对第一升压单元和第二升压单元进行控制,以使得第一升压单元的输出电压值U1与第二升压单元的输出电压值U2相等,并返回步骤s101。
实施例4:
如图9所示,本实施例提供一种如实施例2所述倍频式升压电路的控制方法,包括如下步骤:
s201.测量单元同时测量第一升压单元的输出电压值U1和第二升压单元的输出电压值U2,并将测量得到的两个电压值实时发送给控制单元。
s202.控制单元实时判断第一升压单元的输出电压值U1是否等于第二升压单元的输出电压值U2,如是,则执行步骤s203,如否,则执行步骤s204。
s203.控制单元以固定的相位差分别向第一开关管和第二开关管发出相同脉宽的控制信号,以使得第一开关管和第二开关管在一个开关周期内交替导通且导通占空比相同,然后返回步骤s201。
s204.控制单元实时判断第一升压单元的输出电压值U1是否大于第二升压单元的输出电压值U2,如是,则执行步骤s205,如否,则执行步骤s206。
s205.控制单元以固定的相位差分别向第一开关管和第二开关管发出不同脉宽的控制信号,以增大第一开关管的导通占空比,减小第二开关管的导通占空比,并使得第一升压单元的输出电压值U1与第二升压单元的输出电压值U2相等,然后返回步骤s201。优选地,第一开关管增大的导通占空比等于第二开关管减小的导通占空比。
s206.控制单元以固定的相位差分别向第一开关管和第二开关管发出不同脉宽的控制信号(即第一控制信号与第二控制信号在一个开关周期内脉冲宽度不同并保持相同的相位差),以减小第一开关管的导通占空比,增大第二开关管的导通占空比,并使得第一升压单元的输出电压值U1与第二升压单元的输出电压值U2相等,然后返回步骤s201。优选地,第一开关管减小的导通占空比等于第二开关管增大的导通占空比。
本实施例中的其他方法及作用都与实施例3相同,这里不再赘述。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以作出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种倍频式升压电路,其特征在于,包括直流电源、第一升压单元、第二升压单元以及分别与第一升压单元和第二升压单元相连的控制单元;
所述第一升压单元的输入端与直流电源的正极相连,第一升压单元的负极输出端与第二升压单元的正极输出端相连;所述第二升压单元的输入端与直流电源的负极相连;所述第一升压单元和第二升压单元均用于提高所述倍频式升压电路的输出电压值;
所述控制单元用于分别对第一升压单元和第二升压单元的导通占空比进行控制,以使得第一升压单元的输出电压值与第二升压单元的输出电压值相等;其中,
所述第一升压单元包括第一电感、第一开关管、第一二极管以及第一电容;所述第一电感分别与直流电源的正极和第一开关管的漏极相连,第一开关管的栅极与控制单元相连,第一开关管的源极与第一电容的负极相连,第一二极管的阴极与第一电容的正极相连,第一二极管的阳极与第一开关管的漏极相连;所述第一电容正负极间的电压为第一升压单元的输出电压;
所述第二升压单元包括第二电感、第二开关管、第二二极管以及第二电容;所述第二电感分别与直流电源的负极和第二开关管的源极相连,第二开关管的栅极与控制单元相连,第二开关管的漏极与第二电容的正极相连,第二二极管的阴极与第二开关管的源极相连,第二二极管的阳极与第二电容的负极相连;第一开关管的源极与第二开关管的漏极相连;所述第二电容正负极间的电压为第二升压单元的输出电压;
所述第一升压单元的电路结构与第二升压单元的电路结构完全对称;
在一个开关周期内,该倍频式升压电路中的电流按照A-B-C-B的顺序周而复始流动,其中:
A、第一开关管VT1导通,第二开关管VT2关断,所述第二电容(C2)为并联的负载供电;
B、第一开关管VT1和第二开关管VT2同时关断,第一电容(C1)与第二电容(C2)分别为并联的负载供电;
C、第一开关管VT1关断,第二开关管VT2导通,所述第一电容(C1)为并联的负载供电;
所述倍频式升压电路还包括测量单元,其用于同时测量第一电容正负极间的电压值和第二电容正负极间的电压值,并将测量得到的两个电压值实时发送给控制单元;
所述控制单元还用于在接收到测量单元发送的第一电容正负极间的电压值和第二电容正负极间的电压值后,实时判断第一电容正负极间的电压值是否等于第二电容正负极间的电压值,并根据判断结果分别控制第一开关管和第二开关管的导通占空比,以使得第一电容正负极间的电压值与第二电容正负极间的电压值相等:
若判断第一电容正负极间的电压值等于第二电容正负极间的电压值,则控制单元在作出该判断的所在的开关周期T开关内的第一开关管和第二开关管的脉冲宽度相同且保持相同的相位差,并使得第一开关管和第二开关管的导通占空比相同;
若判断第一电容正负极间的电压值大于第二电容正负极间的电压值,则控制单元在作出该判断的所在的开关周期T开关内的第一开关管和第二开关管的脉冲宽度不同且保持相同的相位差,增大第一开关管的导通占空比,减小第二开关管的导通占空比,且第一开关管增大的导通占空比等于第二开关管减小的导通占空比;
若判断第一电容正负极间的电压值小于第二电容正负极间的电压值,则控制单元在作出该判断的所在的开关周期T开关内的第一开关管和第二开关管的脉冲宽度不同且保持相同的相位差,减小第一开关管的导通占空比,增大第二开关管的导通占空比,且第一开关管减小的导通占空比等于第二开关管增大的导通占空比。
2.根据权利要求1所述的倍频式升压电路,其特征在于,
所述控制单元还用于控制所述第一开关管与第二开关管交替导通;以及,在每个开关周期内,控制所述第一开关管的起始导通时间与第二开关管的起始导通时间的间隔等于第二开关管的起始导通时间与相邻下一开关周期内第一开关管的起始导通时间的间隔、第一开关管的起始导通时间与第二开关管的起始导通时间的间隔大于第一开关管的导通时间、第二开关管的起始导通时间与第一开关管的起始导通时间的间隔大于第二开关管的导通时间;
一个所述开关周期等于第一开关管相邻两次起始导通的时间间隔,且各个开关周期均相等。
3.一种包括如权利要求1或2所述倍频式升压电路的逆变器。
4.一种权利要求1所述的倍频式升压电路的控制方法,所述升压电路还包括用于分别测量第一升压单元的输出电压值和第二升压单元的输出电压值的测量单元,其特征在于,所述控制方法包括如下步骤:
1)测量单元同时测量第一升压单元的输出电压值和第二升压单元的输出电压值,并将测量得到的两个电压值实时发送给控制单元;
2)控制单元实时判断第一升压单元的输出电压值是否等于第二升压单元的输出电压值,并根据判断结果分别对第一升压单元和第二升压单元进行控制,以使得第一升压单元的输出电压值与第二升压单元的输出电压值相等,并返回步骤1)。
5.一种权利要求1所述的倍频式升压电路的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括如下步骤:
1)测量单元同时测量第一升压单元的输出电压值和第二升压单元的输出电压值,并将测量得到的两个电压值实时发送给控制单元;
2)控制单元实时判断第一升压单元的输出电压值是否等于第二升压单元的输出电压值:
若控制单元判断第一升压单元的输出电压值等于第二升压单元的输出电压值,则控制第一开关管和第二开关管的导通占空比相同,并返回步骤1);
若控制单元判断第一升压单元的输出电压值大于第二升压单元的输出电压值,则增大第一开关管的导通占空比,减小第二开关管的导通占空比,以使得第一升压单元的输出电压值与第二升压单元的输出电压值相等,并返回步骤1);
若控制单元判断第一升压单元的输出电压值小于第二升压单元的输出电压值,则减小第一开关管的导通占空比,增大第二开关管的导通占空比,以使得第一升压单元的输出电压值与第二升压单元的输出电压值相等,并返回步骤1)。
6.根据权利要求5所述的控制方法,其特征在于,所述步骤2)中,第一开关管增大的导通占空比等于第二开关管减小的导通占空比,第一开关管减小的导通占空比等于第二开关管增大的导通占空比。
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