CN204538960U - 母线电容均压电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种母线电容均压电路，母线电容均压电路应用到辅助电源中，辅助电源包括两个以上串联的母线电容、变压器中的变压器原边绕组和MOS管，母线电容均压电路包括两个以上均压绕组以及两个以上快恢复二极管，均压绕组的数目和快恢复二极管的数目均与母线电容的数目一致，均压绕组与变压器原边绕组相对设置且均压绕组的匝数是变压器原边绕组匝数的1/(母线电容的数目)，一个均压绕组、一个快恢复二极管和一个母线电容构成一个回路，快恢复二极管的阴极与母线电容的正极连接或快恢复二极管的阳极与母线电容的负极连接。本实用新型能够使得母线电容的电压动态均匀，提高了母线串联使用的可靠性。

Description

母线电容均压电路

技术领域

本实用新型属于电力电子技术中母线电容均压技术领域，尤其涉及一种母线电容均压电路。

背景技术

随着电力电子技术的快速发展与进步，各种电力电子产品如整流器、变频器、逆变器、工业电源、UPS等的应用越来越广泛，无论家电、工业控制甚至军工领域，凡是涉及到电力变换的场合，都离不开电力电子产品。可是不论是哪一种电力电子产品，其直流母线都需要储能电容，而当直流电压较高时，通常会利用多个电容串联使用来提高其耐压等级。

然而，在母线电容在串联使用时，由于自身参数的差异性以及实际应用电路结构的特殊性，势必会产生电压不均衡问题，程度较轻时会减少电容使用寿命，程度严重时会致使电容过压而爆裂。尽管存在该问题，但为了提高产品的性价比，各厂家也不得不采用电容串联方式来解决其耐压问题。因此，找到一种简单可靠的电路设计来解决电容串联均压问题是非常有必要的。

在当前的实际应用中，一般只采用母线电容并联电阻的方式来均压，同时还要保证正负母线电容的等效负载相等，这样才能保证母线电容的电压均衡。而在某些特殊场合，其正负母线电容的等效负载无法做到相等，特别是使用vienna整流拓扑时，正负母线的升压状态无法做到完全一致，那么母线电容的均压效果就难以保证了。

因此，寻求一种不受母线电容负载不平衡的影响，且能保证母线电容的均压效果的母线均压电路，是当前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种母线电容均压电路，解决了正负母线电容的等效负载无法做到相等时，均压效果不佳的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种母线电容均压电路，所述母线电容均压电路应用到辅助电源中，所述辅助电源包括两个以上串联的母线电容、变压器中的变压器原边绕组和MOS管，串联后的母线电容的一端与变压器原边绕组连接，另一端与MOS管的源极连接，所述MOS管的漏极与所述变压器原边绕组连接，所述MOS管的栅极与驱动控制电路连接。

所述母线电容均压电路包括两个以上均压绕组以及两个以上快恢复二极管，所述均压绕组的数目和所述快恢复二极管的数目均与所述母线电容的数目一致，所述均压绕组与所述变压器原边绕组相对设置且所述均压绕组的匝数是所述变压器原边绕组匝数的1/(母线电容的数目)，一个均压绕组、一个快恢复二极管和一个母线电容构成一个回路，所述快恢复二极管的阴极与所述母线电容的正极连接或所述快恢复二极管的阳极与所述母线电容的负极连接。

本实用新型中一个均压绕组、一个快恢复二极管和一个母线电容构成一个回路，当回路中的母线电容的电压降低时，均压绕组的感应电压高于该母线电容的电压，那么均压绕组经过快恢复二极管向该母线电容充电，直至该母线电容的电压恢复到母线电压的1/(母线电容的数目)。因此，本实用新型能够使得母线电容的电压动态均匀，提高了母线串联使用的可靠性。

本实用新型采用均压绕组和快恢复二极管构成的母线电容均压电路即可解决母线电容串联时，电压不平衡的技术问题，一方面，该均压电路精简，物料消耗少，设计成本和生产成本低，易于实现，另一方面，解决了母线电容的参数差异、正负母线负载不均衡以及正负母线升压不一致等，导致母线电容的电压不均衡的问题。

附图说明

图1为本实用新型母线电容均压电路中两个母线电容的一种实施例的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步详细描述。

为实现上述目的，本申请实施例提供了一种母线电容均压电路，该母线电容均压电路应用到辅助电源中，辅助电源包括两个以上串联的母线电容、变压器中的变压器原边绕组和MOS管，串联后的母线电容的一端与变压器原边绕组连接，另一端与MOS管的源极连接，所述MOS管的漏极与所述变压器原边绕组连接，所述MOS管的栅极与驱动控制电路连接。

所述母线电容均压电路包括两个以上均压绕组以及两个以上快恢复二极管，所述均压绕组的数目和所述快恢复二极管的数目均与所述母线电容的数目一致，所述均压绕组与所述变压器原边绕组相对设置且所述均压绕组的匝数是所述变压器原边绕组匝数的1/(母线电容的数目)，一个均压绕组、一个快恢复二极管和一个母线电容构成一个回路，所述快恢复二极管的阴极与所述母线电容的正极连接或所述快恢复二极管的阳极与所述母线电容的负极连接。

本实用新型中一个均压绕组、一个快恢复二极管和一个母线电容构成一个回路，当回路中的母线电容的电压降低时，均压绕组的感应电压高于该母线电容的电压，那么均压绕组经过快恢复二极管向该母线电容充电，直至该母线电容的电压恢复到母线电压的1/(母线电容的数目)。因此，本实用新型能够使得母线电容的电压动态均匀，提高了母线串联使用的可靠性。

本实用新型采用均压绕组和快恢复二极管构成的母线电容均压电路即可解决母线电容串联时，电压不平衡的技术问题，一方面，该均压电路精简，物料消耗少，设计成本和生产成本低，易于实现，另一方面，解决了母线电容的参数差异、正负母线负载不均衡以及正负母线升压不一致等，导致母线电容的电压不均衡的问题。

为了更好的说明本申请的技术方案，假设母线电容的数目为两个。结合图1，对本实用新型的技术方案进行详细说明。参见图1，图1为本实用新型母线电容均压电路中两个母线电容的一种实施例的电路图。

所述母线电容均压电路包括两个均压绕组以及两个快恢复二极管，均压绕组与变压器原边绕组相对设置且均压绕组的匝数是变压器原边绕组匝数的1/2，一个均压绕组、一个快恢复二极管和一个母线电容构成一个回路，第一个均压绕组、第一快恢复二极管和第一母线电容构成一个回路，所述第一快恢复二极管的阴极与第一母线电容的正极连接，第二个均压绕组、第二快恢复二极管和第二母线电容构成一个回路，所述第二快恢复二极管的阴极与第二母线电容的正极连接，第二快恢复二极管的阳极与第二母线电容的负极连接。

母线电容均压电路工作原理为：当第一母线电容C1的电压降低时，由于，第一均压绕组N2感应电压为母线电压的一半，所以，第一均压绕组N2感应电压将高于第一母线电容C1两端的电压。因此，第一均压绕组N2将通过第一二极管D1向第一母线电容C1充电，使得第一母线电容C1的电压又恢复到母线电压的一半，从而维持第一母线电容C1和第二母线电容的电压平衡。

当第二母线电容C2的电压降低时，由于，第二均压绕组N3感应电压为母线电压的一半，所以，第二均压绕组N3感应电压将高于第二母线电容C2两端的电压。因此，第二均压绕组N3将通过第二二极管D2向第二母线电容C2充电，使得第二母线电容C2的电压又恢复到母线电压的一半，从而维持第二母线电容C2和第一母线电容C1的电压平衡。

以上对实用新型的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本实用新型并不限制与以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该实用新型进行的等同修改或替代也都在本实用新型的范畴之中，因此，在不脱离本实用新型的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (1)

1.一种母线电容均压电路，所述母线电容均压电路应用到辅助电源中，所述辅助电源包括两个以上串联的母线电容、变压器中的变压器原边绕组和MOS管，串联后的母线电容的一端与变压器原边绕组连接，另一端与MOS管的源极连接，所述MOS管的漏极与所述变压器原边绕组连接，所述MOS管的栅极与驱动控制电路连接，

其特征在于：所述母线电容均压电路包括两个以上均压绕组以及两个以上快恢复二极管，所述均压绕组的数目和所述快恢复二极管的数目均与所述母线电容的数目一致，所述均压绕组与所述变压器原边绕组相对设置且所述均压绕组的匝数是所述变压器原边绕组匝数的1/(母线电容的数目)，一个均压绕组、一个快恢复二极管和一个母线电容构成一个回路，所述快恢复二极管的阴极与所述母线电容的正极连接或所述快恢复二极管的阳极与所述母线电容的负极连接。