AC-DC低压侧储能和上电冲击电流控制系统及方法与流程

本发明涉及电路控制，具体而言，涉及ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统及方法。

背景技术：

1、目前的高性能ac/dc变换器，为了满足复杂的电源输入特性，需要在变换器设计阶段考虑相关的功能电路，用以应对电源输入特性方面的严峻挑战。其中，最为关键的两项电源输入特性要求分别是：输入掉电保持和上电冲击电流抑制。

2、输入掉电保持是由于在输入电源切换过程中，可能出现的短时输入掉电，要求在这短时输入掉电过程中，ac/dc变换器必须能够不间断地为后级用电设备提供电源供给。典型的输入掉电时间通常在200ms以内。

3、上电冲击电流抑制要求ac/dc变换器在上电的初始阶段，从电源输入端获取的电流必须低于规定的限制值，以免对电网造成超负荷的冲击，影响电网正常工作。

4、传统的解决方案中，为满足输入掉电保持的要求，通常是在ac/dc变换器的第一级即pfc(功率因数校正)高压级配置高压储能电容，用以储备掉电期间的能量供给。但是，该高压储能电容会带来上电冲击电流，所以，在传统的配置方案中，输入掉电保持和上电冲击电流抑制是相互矛盾的，严重的时候可能会造成对电网超负荷冲击，影响电网正常运行工作。

5、有鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是现有技术中，采用在ac/dc变换器的第一级即pfc(功率因数校正)高压级配置高压储能电容，用以储备掉电期间的能量供给，但是采用这种方法的时候，会造成输入掉电保持和上电冲击电流抑制是相互矛盾的，严重的时候可能会造成对电网超负荷冲击，影响电网正常运行工作，目的在于提供ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统及方法，能够实现避免输入掉电保持与上电冲击电流抑制之间的矛盾，保证电网的正常工作。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统，包括升降压单元，所述升降压单元，用于通过形成降压拓扑电路或升压拓扑电路，对ac-dc变换器的低压侧储能充电过程进行控制。

4、传统的电网为了满足输入掉电要求，通常是在ac/dc变换器的第一级即pfc(功率因数校正)高压级配置高压储能电容，用以储备掉电期间的能量供给，但是采用这种方法的时候，会造成输入掉电保持和上电冲击电流抑制是相互矛盾的，严重的时候可能会造成对电网超负荷冲击，影响电网正常运行工作，本发明提供了ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统，通过在ac-dc变换器的低压侧连接可以形成降压拓扑电路或升压拓扑电路，来根据低压侧储能充电过程的电压大小，实现对低压侧充电过程的控制，避免输入掉电保持与上电冲击电流抑制之间的矛盾，保证电网的正常工作。

5、优选地，当储能电容电压低于ac-dc变换器低压输出侧的电压时，所述升降压单元通过形成所述降压拓扑电路进行电压变换；

6、当储能电容电压高于ac-dc变换器低压输出侧的电压时，所述升降压单元通过形成所述升压拓扑电路进行电压变换。

7、优选地，所述控制系统还包括储能单元以及降压单元，

8、所述储能单元，用于存储掉电过程中所需要的能量供给；

9、所述降压单元，用于在掉电过程中，把储能单元中存储的能量变换为ac-dc变换器低压侧输出端的稳定输出电压。

10、优选地，所述升降压单元的输入端与ac-dc变换器低压侧的输出端连接，所述升降压单元输出端与所述储能单元输入端连接，所述储能单元输出端与所述降压单元输入端连接，所述降压单元输出端与所述ac-dc变换器低压侧的输出端连接，所述升降压单元为升降压控制器。

11、优选地，所述降压拓扑电路包括mos管q8与mos管q9，所述mos管q9的栅极与所述升降压控制器的26端口连接，所述mos管q9的源极接地，所述mos管q9的漏极与所述mos管q8的源极连接，所述mos管q8的漏极与电源连接，所述mos管q8的栅极与所述升降压控制器的1端口连接。

12、优选地，所述升压拓扑电路包括mos管q7与mos管q10，所述升降压控制器的25端口与所述mos管q10的栅极连接，所述mos管q10的源极接地，所述mos管q10的漏极与所述mos管q7的源极连接，所述mos管q7的栅极与所述升降压控制器的22端口连接，所述mos管q7的漏极与所述储能单元连接。

13、优选地，所述储能单元包括mos管q11、mos管q12以及若干电容，若干所述电容并联连接在所述mos管q11的源极上，所述mos管q11的源极通过零欧电阻与所述升降压单元的输出端连接，所述mos管q11的漏极通过二极管进行输出，所述mos管q11的栅极通过电阻r72与所述mos管q12的漏极连接，所述mos管q12的源极接地连接。

14、优选地，在所述储能单元中，通过高电压备电的方式存储输所需要的能量供给。

15、优选地，所述ac-dc变换器为非隔离式变换器。

16、本发明还提供了ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制方法，采用如上所述的控制系统，控制ac-dc变换器的低压侧在储能充电过程中的电压大小。

17、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

18、本发明实施例提供的ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统及方法，通过在ac-dc变换器的低压侧连接可以形成降压拓扑电路或升压拓扑电路，来根据低压侧储能充电过程的电压大小，实现对低压侧充电过程的控制，避免输入掉电保持与上电冲击电流抑制之间的矛盾，保证电网的正常工作。

技术特征：

1.ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统，其特征在于，包括升降压单元，所述升降压单元，用于通过形成降压拓扑电路或升压拓扑电路，对ac-dc变换器的低压侧储能充电过程进行控制。

2.根据权利要求1所述的ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统，其特征在于，当储能电容电压低于ac-dc变换器低压输出侧的电压时，所述升降压单元通过形成所述降压拓扑电路进行电压变换；

3.根据权利要求2所述的ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括储能单元以及降压单元，

4.根据权利要求3所述的ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统，其特征在于，所述升降压单元的输入端与ac-dc变换器低压侧的输出端连接，所述升降压单元输出端与所述储能单元输入端连接，所述储能单元输出端与所述降压单元输入端连接，所述降压单元输出端与所述ac-dc变换器低压侧的输出端连接，所述升降压单元为升降压控制器。

5.根据权利要求2所述的ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统，其特征在于，所述降压拓扑电路包括mos管q8与mos管q9，所述mos管q9的栅极与所述升降压控制器的26端口连接，所述mos管q9的源极接地，所述mos管q9的漏极与所述mos管q8的源极连接，所述mos管q8的漏极与电源连接，所述mos管q8的栅极与所述升降压控制器的1端口连接。

6.根据权利要求2所述的ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统，其特征在于，所述升压拓扑电路包括mos管q7与mos管q10，所述升降压控制器的25端口与所述mos管q10的栅极连接，所述mos管q10的源极接地，所述mos管q10的漏极与所述mos管q7的源极连接，所述mos管q7的栅极与所述升降压控制器的22端口连接，所述mos管q7的漏极与所述储能单元连接。

7.根据权利要求3所述的ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统，其特征在于，所述储能单元包括mos管q11、mos管q12以及若干电容，若干所述电容并联连接在所述mos管q11的源极上，所述mos管q11的源极通过零欧电阻与所述升降压单元的输出端连接，所述mos管q11的漏极通过二极管进行输出，所述mos管q11的栅极通过电阻r72与所述mos管q12的漏极连接，所述mos管q12的源极接地连接。

8.根据权利要求3所述的ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统，其特征在于，在所述储能单元中，通过高电压备电的方式存储输所需要的能量供给。

9.根据权利要求1～8任一所述的ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制系统，其特征在于，所述ac-dc变换器为隔离式变换器。

10.ac-dc低压侧储能和上电冲击电流控制方法，其特征在于，采用如权利要求1～9任一所述的控制系统，控制ac-dc变换器的低压侧在储能充电过程中的电压大小。

技术总结
本发明公开了AC‑DC低压侧储能和上电冲击电流控制系统及方法，属于电路控制技术领域，包括升降压单元，所述升降压单元，用于通过形成降压拓扑电路或升压拓扑电路，对AC‑DC变换器的低压侧储能充电过程进行控制；本发明的有益效果为通过在AC‑DC变换器的低压侧连接可以形成降压拓扑电路或升压拓扑电路，来根据低压侧储能充电过程的电压大小，实现对低压侧充电过程的控制，避免输入掉电保持与上电冲击电流抑制之间的矛盾，保证电网的正常工作。

技术研发人员：白坤,周奎
受保护的技术使用者：中电科航空电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12