CN203552110U - 一种具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统 - Google Patents
一种具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203552110U CN203552110U CN201320689532.1U CN201320689532U CN203552110U CN 203552110 U CN203552110 U CN 203552110U CN 201320689532 U CN201320689532 U CN 201320689532U CN 203552110 U CN203552110 U CN 203552110U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- signal
- output
- current
- power switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 6
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 5
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
本实用新型提供一种具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统，包括多个功率开关放大电路，每个功率开关放大电路包括驱动信号源接口模块、信号占空比调整电路、开关放大器驱动器、开关放大器、高频电流互感器电流检测反馈电路，信号占空比调整电路包括信号相位延迟电路和逻辑门选择电路，进入信号占空比调整电路的信号分为两路，一路信号直接输出给逻辑门选择电路，另一路进入信号相位延时电路，经信号相位延时电路延迟后进入逻辑门选择电路对两路信号处理后输出。逻辑门选择电路包括并联的第一与门电路和第一或门电路，第一与门电路和第一或门电路的输出连接二选一开关，二选一开关的触发信号端与高频电流互感器电流检测反馈电路的输出端连接，输出段与开关放大器驱动器连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子控制领域的一种具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统，属于自动控制电路，具体用于并联型功率开关变换器输出电流均流控制，使得并联的每一个开关放大电路能平均地输出应该输出的电流。
背景技术
目前，由于半导体功率器件、磁芯材料等性能的限制，单个开关放大电路的最大输出功率同样受到限制。例如，通信领域的大功率无线信号发射机，往往需要上百千瓦以上功率开关变换器作为发射机的信号功率放大器，通过若干个功率较小的单个开关放大电路并联来实现大功率功率开关变换器是一种解决方法。这样，每个开关放大电路以较小的功率运行，降低了单个开关放大电路的电应力。
但是，并联运行的各个功率开关放大器的电路特性不一定完全相同，从而使得输出特性好，电压调整率小、带载能力强的开关放大器承载更多的电流，而输出特性较差、电压调整率小、带载能力弱的开关放大器运行于轻载状态，其结果加大了分担了电流多的开关放大器的电应力，从而降低了可靠性。
为了能够使并联的每一个开关放大器能够平均地输出额定的能量，需要采用并联均流技术措施，保证并联型开关放大器中每个开关放大器的电路应力和热应力的均匀分布，防止一台或者多台开关放大电路运行在电流极限状态。以实现并联后的开关放大器能在安全的负载范围内运行，不出现过电流、过负载的现象。
常用的并联均流技术有：1、输出阻抗法；2、主从控制法；3、平均电流自动均流；4、最大电流法自动均流；5、热应力自动均流技术；虽然以上技术的运用十分广泛，但是，这些技术一般基于专用的均流控制的IC和其它分立器件实现均流控制功能，也有使用基于微型控制器（MCU）和数字信号处理芯片（DSP）编写软件方式来实现均流控制功能，但是，以上措施在工程试验、调试、生产时具有一定的局限性。
因此，在并联型开关放大器现场调试、生产、运行过程中，寻求一种简便的开关放大器的输出电流调整控制电路具有现实意义！
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统，该系统的单元开关放大器电流调整控制电路可以应用于开关放大器系统的输出电流控制，使得并联型开关放大器系统的输出负载均流控制能够很便利地实现。
本实用新型的技术方案：本实用新型的具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统包括多个功率开关放大电路，每个功率开关放大电路包括驱动信号源接口模块、信号占空比调整电路、开关放大器驱动器、开关放大器、高频电流互感器电流检测反馈电路，其特征在于：信号占空比调整电路包括信号相位延迟电路和逻辑门选择电路，进入信号占空比调整电路的信号分为两路，其中一路信号直接输出给逻辑门选择电路，另外一路进入信号相位延时电路，经信号相位延时电路延迟后进入逻辑门选择电路，逻辑门选择电路对两路信号处理后输出。
所述的逻辑门选择电路包括并联的第一与门电路和第一或门电路，第一与门电路和第一或门电路的输出连接二选一开关，二选一开关的触发信号端与高频电流互感器电流检测反馈电路的输出端连接，输出段与开关放大器驱动器连接。
所述的信号延迟电路基于移位寄存器工作模式，采用多位移位寄存器串联，将输入信号实现延时输出。
所述的高频电流互感器电流检测反馈电路包括串联在开关放大器的输出端和负载之间的高频电流互感器，高频电流互感器的输出端经采样电阻RM，将电流信号转换为电压信号，直接接到电压比较器的＋输入端，另外，+5V的直流电压连接到电阻Rp的一端，电阻Rp和电阻R1串联，电阻R1的另外一端接地，电阻Rp与电阻R1之间的连线点E与电压比较器的－输入端连接，电压比较器的输出作为触发信号连接到信号占空比调整电路。
所述的二选一开关由第二与门电路、第三与门电路并联组成，第二与门电路、第三与门电路的第一输入端分别连接第一与门电路和第一或门电路的输出端；触发信号通过反相器连接到第二与门电路、第三与门电路的第二输入端；第二与门电路、第三与门电路的输出连接第二或门电路，第二或门电路的输出连接开关放大器驱动器的输入端。
本实用新型电路的优点在于：本实用新型的电路是现有存在的并联型功率开关变换器均流输出控制的有益补充。
本实用新型的特征在于使用由多个单元开关放大电路输出负载电流控制电路，实现并联类开关放大电路输出负载电流均流控制。
多个单元开关放大电路电流可调整控制电路并行接入并联型开关变换器系统，调试时，有选择地调整单个开关放大器的信号占空比调整模块的占空比调整幅度，使得每个单元开关放大电路平均输出电流，从而平均分担并联型功率开关电路在运行时产生的电应力，增强了并联型开关放大电路系统运行可靠性。
信号占空比调整电路是使用逻辑电路相互连接组成，利用数字逻辑器件，很方便地实现数字逻辑控制功能，给信号占空比调整电路的电路调整与调试带来了极大的便利。
附图说明
图1是单元开关放大器电流可调控制电路的结构示意图。
图2是多路单元开关放大器电流可调控制电路的结构示意图。
图3是信号占空比调整模块结构示意图。
图4是信号延迟电路示意图。
图5是二选一开关电路图。
具体实施方式
如图1、图2：本实用新型提供的一种具有并联均流控制功能的功率开关放大电路系统，包括多个功率开关放大电路，每个功率开关放大电路包括驱动信号源接口模块、信号占空比调整电路、开关放大器驱动器、开关放大器、高频电流互感器电流检测反馈电路。高频电流互感器电流检测反馈电路包括串联在开关放大器的输出端和负载之间的高频电流互感器，高频电流互感器的输出端经采样电阻RM，将电流信号转换为电压信号，直接接到电压比较器的“＋”输入端，另外，+5V的直流电压连接到电阻Rp的一端，电阻Rp和电阻R1串联，电阻R1的另外一端接地，电阻Rp与电阻R1之间的连线点E与电压比较器的“－”输入端连接，电压比较器的输出作为触发信号连接到信号占空比调整电路。
图3是信号占空比调整模块结构示意图：信号占空比调整电路包括信号相位延迟电路和逻辑门选择电路，进入信号占空比调整电路的信号分为两路，其中一路信号直接输出给逻辑门选择电路，另外一路进入信号相位延时电路，经信号相位延时电路延迟后进入逻辑门选择电路，逻辑门选择电路对两路信号处理后输出。
所述的逻辑门选择电路包括并联的第一与门电路2和第一或门电路1，第一与门电路2和第一或门电路1的输出连接二选一开关3，二选一开关3的触发信号端与高频电流互感器电流检测反馈电路的输出端连接，输出端与开关放大器驱动器连接。
图4是信号延迟电路示意图：所述的信号延迟电路基于移位寄存器工作模式，采用多位移位寄存器串联，将输入信号实现延时输出。信号相位延迟模块，此模块的输入端是Q1的Vin端，Q1、Q2....Qn的clk端接入时钟信号，信号经Qn端输出。
参见图5所示，二选一开关由第二与门电路4、第三与门电路5并联，第二与门电路4、第三与门电路5的第一输入端分别连接第一与门电路1和第一或门电路2的输出端；
触发信号通过反相器7连接到第二与门电路4、第三与门电路5的第二输入端；第二与门电路4、第三与门电路5的输出连接第二或门电路6，第二或门电路6的输出连接开关放大器驱动器的输入端。
当触发信号为高电平时，V2端经第二与门电路4输出与第二或门6的信号输出端导通，即第一与门1的输出与二选一开关的信号输出导通；
反之，当触发信号为低电平时，V1经第三与门电路5输出与第二或门6的信号输出端导通，即第一或门2的输出与二选一开关的信号输出端连通。
下面更进一步地说明本实用新型的工作原理：
当驱动信号（脉冲信号）输入到驱动信号接口电路后，驱动信号接口电路1将驱动信号送到信号占空比调整电路的输入端，此信号经信号占空比调整电路的输出端传输到开关放大器驱动器的输入端，由输入端进入信号占空比调整电路时，信号分支为两路信号，其中一路信号直接输出给逻辑门选择电路，另外一路进入信号相位延时电路，经信号相位延时电路延迟后进入逻辑门选择电路，逻辑门选择电路对两路信号处理后输出馈入二选一开关3的输入端，二选一开关3由外部触发信号控制，输出给开关放大器驱动器，开关放大器驱动器将信号进行功率放大，放大后的驱动信号控制开关放大器，使其进入导通与截止工作状态，从而控制负载上的电流大小。
在开关放大器的输出端和负载之间，串接了高频电流互感器，这样，高频电流互感器的输出端就可以得到开关放大器的输出电流采样值，电流采样信号经采样电阻RM8，将电流信号转换为电压信号，直接接到电压比较器的“＋”输入端；另外，电压比较器的“－”输入端由于连接在电阻Rp和电阻R1之间的连线的“E”点，就得到电压信号，此电压信号作为电压比较器的参考电压信号。
当电流采样信号在取样电阻RM8两端电压产生超过参考电压信号值时，电压比较器响应动作，输出高电平，高电平信号直接馈送到信号占空比调整电路的触发信号端子，从而控制二选一开关与“与”门1的输出端子短接，这样，信号占空比调整电路输出的占空比减小，此占空比减小，意味着开关放大器驱动器驱动的开关放大器导通时间得到减小，即开关放大器的输出端串接的负载电流降低。
反之，当触发信号为低电平时，将“或”门2的输出端子和二选一开关3的输入端子短接，这样，二选一开关3输出的占空比增大，此占空比增大，意味着开关放大器驱动器驱动的开关放大器导通时间得到增加，即开关放大器的输出端串接的负载电流增大。
本实用新型的多个单元开关放大电路调试时，有选择地调整单个开关放大器的信号占空比调整电路的占空比调整幅度，使得每个单元开关放大电路平均输出电流，从而平均分担并联型功率开关电路在运行时产生的电应力，增强了并联型开关放大电路系统运行可靠性。
Claims (5)
1.一种具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统，包括多个功率开关放大电路，每个功率开关放大电路包括驱动信号源接口模块、信号占空比调整电路、开关放大器驱动器、开关放大器、高频电流互感器电流检测反馈电路，其特征在于：信号占空比调整电路包括信号相位延迟电路和逻辑门选择电路，进入信号占空比调整电路的信号分为两路，其中一路信号直接输出给逻辑门选择电路，另外一路进入信号相位延时电路，经信号相位延时电路延迟后进入逻辑门选择电路，逻辑门选择电路对两路信号处理后输出。
2.根据权利要求1所述的具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统，其特征在于：逻辑门选择电路包括并联的第一与门电路（1）和第一或门电路（2），第一与门电路（1）和第一或门电路（2）的输出连接二选一开关（3），二选一开关（3）的触发信号端与高频电流互感器电流检测反馈电路的输出端连接，输出段与开关放大器驱动器连接。
3.根据权利要求1或2所述的具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统，其特征在于：信号延迟电路基于移位寄存器工作模式，采用多位移位寄存器串联，将输入信号实现延时输出。
4.根据权利要求1或2所述的具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统，其特征在于：高频电流互感器电流检测反馈电路包括串联在开关放大器的输出端和负载之间的高频电流互感器，高频电流互感器的输出端经采样电阻RM，将电流信号转换为电压信号，直接接到电压比较器的＋输入端，另外，+5V的直流电压连接到电阻Rp的一端，电阻Rp和电阻R1串联，电阻R1的另外一端接地，电阻Rp与电阻R1之间的连线点E与电压比较器的－输入端连接，电压比较器的输出作为触发信号连接到信号占空比调整电路。
5.根据权利要求2所述的具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统，其特征在于：二选一开关由第二与门电路（4）、第三与门电路（5）并联组成，第二与门电路（4）、第三与门电路（5）的第一输入端分别连接第一与门电路（1）和第一或门电路（2）的输出端；触发信号通过反相器（7）连接到第二与门电路（4）、第三与门电路（5）的第二输入端；第二与门电路（4）、第三与门电路（5）的输出连接第二或门电路（6），第二或门电路（6）的输出连接开关放大器驱动器的输入端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320689532.1U CN203552110U (zh) | 2013-11-04 | 2013-11-04 | 一种具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320689532.1U CN203552110U (zh) | 2013-11-04 | 2013-11-04 | 一种具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203552110U true CN203552110U (zh) | 2014-04-16 |
Family
ID=50470200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320689532.1U Expired - Lifetime CN203552110U (zh) | 2013-11-04 | 2013-11-04 | 一种具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203552110U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109752636A (zh) * | 2017-11-03 | 2019-05-14 | 三星电子株式会社 | 用于监测温度不稳定性的测试电路 |
| CN110572891A (zh) * | 2018-06-06 | 2019-12-13 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热系统及其驱动电路 |
| WO2022028066A1 (zh) * | 2020-08-06 | 2022-02-10 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于功率放大器的电流快速放大系统及方法 |
-
2013
- 2013-11-04 CN CN201320689532.1U patent/CN203552110U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109752636A (zh) * | 2017-11-03 | 2019-05-14 | 三星电子株式会社 | 用于监测温度不稳定性的测试电路 |
| CN109752636B (zh) * | 2017-11-03 | 2022-06-21 | 三星电子株式会社 | 用于监测温度不稳定性的测试电路 |
| CN110572891A (zh) * | 2018-06-06 | 2019-12-13 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热系统及其驱动电路 |
| CN110572891B (zh) * | 2018-06-06 | 2021-12-17 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 电磁加热系统及其驱动电路 |
| WO2022028066A1 (zh) * | 2020-08-06 | 2022-02-10 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种基于功率放大器的电流快速放大系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100592237C (zh) | 智能开关电源功率检测及控制装置 | |
| CN101754541B (zh) | 适用于多路并联led的直流母线电压跟随型控制电路 | |
| CN106160428B (zh) | 一种igbt并联均流电路及控制方法 | |
| CN104158399A (zh) | 单电感正负电压输出装置 | |
| US20200186046A1 (en) | Dc-to-dc converter | |
| CN103345289B (zh) | 斜率补偿和环路带宽自适应控制电路及应用其的开关电源 | |
| CN103516217B (zh) | 一种可调整斜波补偿斜率的开关电源 | |
| CN101312303A (zh) | 电源切换装置 | |
| CN203552110U (zh) | 一种具有并联均流控制功能的功率开关变换器系统 | |
| CN109309453A (zh) | 具箝位模式切换的电源转换系统 | |
| CN104779802B (zh) | 一种双向半桥单边三电平dc‑dc变换器电流有效值最小的优化控制方法 | |
| CN105186856A (zh) | 一种降低pwm脉冲调制信号的电磁干扰电路 | |
| CN103441471A (zh) | 一种三路输出dc/dc变换器的过流保护电路 | |
| CN107147318B (zh) | 一种并联供电系统输出功率均衡控制系统 | |
| EP3454465B1 (en) | Power conversion device and driving method of power switch | |
| CN110417245A (zh) | 一种具有自动脉宽拓展功能的交流耦合控制电路 | |
| CN104426372A (zh) | 切换式电源转换装置及提高其转换效率的方法 | |
| CN101291106B (zh) | 调整占空比的取样方法 | |
| CN105226940A (zh) | 升压电路及其控制方法 | |
| CN208723631U (zh) | 一种wpt系统的pdm控制电路 | |
| CN104682679A (zh) | 电源转换器及其斜率侦测控制器与方法 | |
| CN106953518A (zh) | 应用于电源转换器的多模控制器及其操作方法 | |
| CN102570794B (zh) | 一种开关电源峰值电流的控制装置及方法 | |
| CN106787628B (zh) | 变换器互联系统的控制方法及变换器的控制电路 | |
| CN105119590A (zh) | Igbt高效驱动电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170623 Address after: 430074, No. 16 Guan Shan Road, East Lake hi tech Development Zone, Hongshan District, Hubei, Wuhan Patentee after: WUHAN IRON AND STEEL ENGINEERING TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD. Address before: 430080 Wuchang, Hubei Friendship Road, No. A, block, floor 999, 15 Patentee before: WUHAN IRON AND STEEL (GROUP) Corp. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 430084 floor 15-22, building 4, Wuhan International Steel Logistics Service Center (Ganggu), Qingshan Town, Qingshan District, Wuhan City, Hubei Province Patentee after: Baoxin software (Wuhan) Co.,Ltd. Address before: 430074 No. 16 Guan Shan Road, East Lake hi tech Zone, Hongshan District, Wuhan, Hubei Patentee before: WUHAN IRON AND STEEL ENGINEERING TECHNOLOGY GROUP CO.,LTD. |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140416 |