辅助供电电路和电源变换电路的制作方法

本发明涉及电压均衡，特别涉及一种辅助供电电路和电源变换电路。

背景技术：

1、现在很多的功率变换中，母线电压会比较高，一般会通过电容串联的方式来提高母线电容的耐压，但串联的电容由于内阻和容量的差异，会导致两个电容的在充放电的过程中会出现电压不均衡的问题，严重情况下会导致其中一个母线电容出现过压损坏。然而，现有的母线电容均压辅助电源是基于负载足够大且母线电容不是很大的情况下是可以快速实现母线电容均压的，如果辅助源的负载较小且母线电容容量很大时，这样的均压方式就会慢很多，很难应用到对均压要求比较高的场合

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种辅助供电电路和电源变换电路，旨在实现串联母线电容均压的效果。

2、为此本发明提出一种辅助供电电路，所述辅助供电电路包括：母线输出电路，包括多个串联连接的母线电容；电源变换装置，包括变压器、设置在变压器原边分别与多个所述母线电容一一对应连接的多个初级输入电路以及设置在变压器副边的次级输出电路；检测控制电路，所述检测控制电路分别与所述次级输出电路和所述初级输入电路连接；所述检测控制电路，用于检测所述次级输出电路的输出电压，并根据所述次级输出电路的输出电压和目标电压控制所述初级输入电路的储能时间，以控制所述次级输出电路的电压输出大小；多个所述母线电容对应的所述初级输入电路，用于在存储能量状态/释放能量状态下，对多个所述母线电容的电压进行均压。

3、在一实施例中，所述检测控制电路，还用于检测所述初级输入电路的峰值电流，并基于所述输出电压和所述目标电压之间的差值，计算出流经所述初级输入电路的峰值电流阈值，在所述初级输入电路的峰值电流大于或者等于所述峰值电流阈值时，控制所述初级输入电路释放能量，在所述峰值电流小于所述峰值电流阈值时，控制所述初级输入电路存储能量。

4、在一实施例中，所述初级输入电路包括初级绕组、开关装置及漏感，所述初级绕组、开关装置及漏感相互串联接于一所述母线电容的两端；所述开关装置与所述检测控制电路连接；所述检测控制电路分别与所述次级输出电路和所述开关装置连接；所述检测控制电路，用于检测所述次级输出电路的电压，并根据所述次级输出电路的电压和目标电压之间的差值，计算出流经所述开关装置的峰值电流阈值，在所述开关装置的峰值电流大于或者等于所述峰值电流阈值时，控制所述开关装置关断，在所述峰值电流小于所述峰值电流阈值时，控制所述开关装置导通；所述开关装置，基于所述检测控制电路的控制驱动所述初级绕组存储能量/释放能量。

5、在一实施例中，所述初级输入电路还包括电阻，所述电阻、初级绕组、开关装置及漏感相互串联接于一所述母线电容的两端。

6、在一实施例中，所述漏感为所述初级输入电路和所述次级输出电路耦合所形成的等效漏感，所述电阻为所述初级输入电路所形成的等效电阻。

7、在一实施例中，所述检测控制电路包括：外环电压环，所述外环电压环包括：电压检测电路，所述电压检测电路与所述次级输出电路连接；所述电压检测电路，用于检测所述次级输出电路的输出电压；控制器，所述控制器与所述电压检测电路连接；所述控制器，用于根据所述次级输出电路的输出电压和目标电压之间的差值输出电压基准信号；其中，所述电压基准信号用于指示流经所述开关装置的峰值电流阈值；内环电流环，所述内环电流环包括：电流检测电路，所述电流检测电路与所述开关装置串联连接；所述电流检测电路，用于检测流经所述开关装置的峰值电流并输出相应的电流检测信号；比较器，所述比较器分别连接所述控制器和电流检测电路；所述比较器，基于所述电压基准信号和所述电流检测信号，输出结果信号；驱动器，所述驱动器分别与所述比较器和开关装置连接；所述驱动器，用于根据所述结果信号驱动所述开关装置的导通/关断。

8、在一实施例中，多个串联连接的所述母线电容包括第一母线电容和第二母线电容；所述初级输入电路包括第一初级输入电路和第二初级输入电路，所述第一初级输入电路连接所述第二初级输入电路，所述第一母线电容串联接于所述第一初级输入电路，所述第二母线电容串联接于所述第二初级输入电路。

9、在一实施例中，所述第一初级输入电路包括第一初级绕组、第一开关装置、第一电阻和第一漏感，所述第一初级绕组、第一开关装置、第一电阻和第一漏感串联接于所述第一母线电容的两端；所述第一开关装置与所述检测控制电路连接；第二初级输入电路包括第二初级绕组、第二开关装置、第二电阻和第二漏感，所述第二初级绕组、第二开关装置、第二电阻和第二漏感串联接于所述第二母线电容的两端；所述第二开关装置与所述检测控制电路连接；其中，所述第一初级输入电路和所述第二初级输入电路之间的连接点分别连接所述第一开关装置、第一母线电容、第二母线电容和第二电阻。

10、在一实施例中，所述检测控制电路分别与所述第一开关装置、第二开关装置以及次级输出电路连接；所述检测控制电路，用于检测所述次级输出电路的输出电压以及流经所述第一开关装置的第一电流和所述第二开关装置的第二电流，并根据所述次级输出电路的电压和目标电压之间的差值，确定流经所述第一开关装置和所述第二开关装置的总峰值电流阈值，并在所述第一电流与所述第二电流之和大于或者等于所述总峰值电流阈值时，控制所述第一开关装置和所述第二开关装置同步关断，在所述第一电流与所述第二电流之和小于所述总峰值电流阈值时，控制所述第一开关装置和所述第二开关装置同步导通；所述第一开关装置，基于所述检测控制电路的控制驱动所述第一初级绕组存储能量/释放能量；所述第二开关装置，基于所述检测控制电路的控制驱动所述第二初级绕组存储能量/释放能量。

11、本发明提出一种电源变换电路，所述电源变换电路包括主供电电路以及所述的辅助供电电路，所述主供电电路和所述辅助供电电路连接。

12、本发明提出一种辅助供电电路和电源变换电路，辅助供电电路包括：母线输出电路，包括多个串联连接的母线电容；电源变换装置，包括变压器、设置在变压器原边分别与多个母线电容一一对应连接的多个初级输入电路以及设置在变压器副边的次级输出电路；检测控制电路，检测控制电路分别与次级输出电路和初级输入电路连接；检测控制电路检测次级输出电路的输出电压，并根据次级输出电路的输出电压和目标电压控制初级输入电路的储能时间，以控制次级输出电路的电压输出大小；多个母线电容对应的初级输入电路，分别在存储能量状态以及释放能量状态下，都对多个母线电容的电压进行均压。本发明将高电压电容的能量传递给低电压电容，能够实现母线电容的快速均压。

技术特征：

1.一种辅助供电电路，其特征在于，所述辅助供电电路包括：

2.如权利要求1所述辅助供电电路，其特征在于，所述检测控制电路，还用于检测所述初级输入电路的峰值电流，并基于所述输出电压和所述目标电压之间的差值，计算出流经所述初级输入电路的峰值电流阈值，在所述初级输入电路的峰值电流大于或者等于所述峰值电流阈值时，控制所述初级输入电路释放能量，在所述峰值电流小于所述峰值电流阈值时，控制所述初级输入电路存储能量。

3.如权利要求2所述的辅助供电电路，其特征在于，所述初级输入电路包括初级绕组、开关装置及漏感，所述初级绕组、开关装置及漏感相互串联接于一所述母线电容的两端；所述开关装置与所述检测控制电路连接；

4.如权利要求3所述的辅助供电电路，其特征在于，所述初级输入电路还包括电阻，所述电阻、初级绕组、开关装置及漏感相互串联接于一所述母线电容的两端。

5.如权利要求4所述的辅助供电电路，其特征在于，所述漏感为所述初级输入电路和所述次级输出电路耦合所形成的等效漏感，所述电阻为所述初级输入电路所形成的等效电阻。

6.如权利要求3所述辅助供电电路，其特征在于，所述检测控制电路包括：

7.如权利要求1所述的辅助供电电路，其特征在于，多个串联连接的所述母线电容包括第一母线电容和第二母线电容；

8.如权利要求7所述的辅助供电电路，其特征在于，所述第一初级输入电路包括第一初级绕组、第一开关装置、第一电阻和第一漏感，所述第一初级绕组、第一开关装置、第一电阻和第一漏感串联接于所述第一母线电容的两端；所述第一开关装置与所述检测控制电路连接；

9.如权利要求8所述的辅助供电电路，其特征在于，所述检测控制电路分别与所述第一开关装置、第二开关装置以及次级输出电路连接；

10.一种电源变换电路，其特征在于，所述电源变换电路包括主供电电路以及如权利要求1-9任意一项所述的辅助供电电路，所述主供电电路和所述辅助供电电路连接。

技术总结
本发明提出一种辅助供电电路和电源变换电路，包括：母线输出电路，包括多个串联连接的母线电容；电源变换装置，包括变压器，设置在变压器原边的多个初级输入电路和设置在变压器副边的次级输出电路，每一母线电容串联接一初级输入电路；检测控制电路，检测控制电路分别与次级输出电路和初级输入电路连接；检测控制电路检测次级输出电路的输出电压，并根据次级输出电路的输出电压和目标电压控制初级输入电路的储能时间，以控制次级输出电路的电压输出大小；多个母线电容对应的初级输入电路，分别在存储能量状态以及释放能量状态下，都对多个母线电容的电压进行均压。本发明将高电压电容的能量传递给低电压电容，能够实现母线电容的快速均压。

技术研发人员：葛志光,蒙杰成
受保护的技术使用者：苏州汇川联合动力系统股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/17