輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)的dc/dc變換器的電流差控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及DC/DC變換器電流差控制，尤其涉及一種輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)的DC/DC變換器的電流差控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)連接(ISOP)的方式，為達(dá)到系統(tǒng)均壓均流目的，現(xiàn)有的控制方法主要有:同占空比控制方法，即所有子變換器共用一個(gè)輸出電壓環(huán)控制，占空比均相同；三環(huán)控制方法，包括輸入均壓環(huán)、輸出電流環(huán)、輸出電壓環(huán)；交叉控制法，包括輸出電壓環(huán)、輸出電流環(huán)，將構(gòu)成系統(tǒng)的兩個(gè)子變換器的占空比互換運(yùn)行；上翹控制法，控制每一個(gè)子變換器的輸出電壓與輸入電壓有正比關(guān)系，這樣無(wú)需其他均壓均流控制，直接將各個(gè)子變換器輸入端串聯(lián)輸出端并聯(lián)連接即可基本均壓均流。
[0003]總結(jié)現(xiàn)有的幾種典型控制方式的特點(diǎn)，同占空比控制結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，系統(tǒng)只有一個(gè)環(huán)路，但是會(huì)因?yàn)楦鱾€(gè)子變換器的參數(shù)不同而造成均壓均流精度不好，并且參數(shù)差異越大時(shí)精度越差。三環(huán)控制方法由于加入的輸入均壓環(huán)，所以能夠精確控制每個(gè)子變換器的輸入電壓和輸出電流相等，但是需要隔離檢測(cè)輸入端電壓，并且每個(gè)子變換器包含3個(gè)環(huán)路，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜不易實(shí)現(xiàn)；交叉控制方法從輸出端控制負(fù)載電流相等，雖然省去了隔離檢測(cè)輸入電壓的電路，但是當(dāng)構(gòu)成系統(tǒng)的子模塊數(shù)目較多時(shí)，系統(tǒng)整體復(fù)雜程度大大提高，仍然不易實(shí)現(xiàn)；對(duì)于上翹控制方法，模塊化程度最高，因?yàn)楦鱾€(gè)子變換器之間沒(méi)有相互連線，并且每個(gè)變換器都能夠獨(dú)立工作，但是這種方法的均壓均流精度與輸出特性均不夠理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)的DC/DC變換器的電流差控制方法，該方法采用主-從結(jié)構(gòu)最小化系統(tǒng)環(huán)路總數(shù)，主模塊只有一個(gè)電壓環(huán)控制輸出電壓，主模塊的輸出電流作為從模塊輸出電流環(huán)的基準(zhǔn)，電壓環(huán)與輸出電流環(huán)是并聯(lián)關(guān)系，在設(shè)計(jì)時(shí)可分別獨(dú)立設(shè)計(jì)控制參數(shù)，互不影響；通過(guò)控制輸出電流相等同時(shí)達(dá)到輸入端均壓的效果，由于采用輸出電流，省去了常規(guī)的輸入均壓環(huán)，簡(jiǎn)化了遙測(cè)電路的復(fù)雜性；各個(gè)模塊輸出電流環(huán)的參考電流由同一個(gè)主模塊給出，避免了所有采樣電流運(yùn)算作和的步驟。
[0005]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)(ISOP)的DC/DC變換器的電流差控制方法，所述輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)ISOP的DC/DC變換器包括N個(gè)變換器、一個(gè)輸出電壓環(huán)、N-1個(gè)輸出電流環(huán)；所述方法包括:將第N個(gè)變換器設(shè)置為主模塊，其他的N-1個(gè)變換器都是從模塊，且所述N-1個(gè)變換器各有一個(gè)輸出電流環(huán)，所述N-1個(gè)變換器的輸出電流環(huán)的參考電流都由主模塊給出；所述主模塊的占空比只由所述輸出電壓環(huán)產(chǎn)生，所述從模塊的占空比由輸出電壓環(huán)和所述從模塊對(duì)應(yīng)的輸出電流環(huán)的補(bǔ)償電壓取和產(chǎn)生。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述N為大于或等于2的自然數(shù)。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述N-1個(gè)從模塊的輸出電流是正反饋運(yùn)行。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述DC/DC變換器為隔離型變換器。
[0010]另一方面，本發(fā)明還提供了一種輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)(ISOP)的DC/DC變換器的電流差控制方法，所述輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)ISOP的DC/DC變換器包括N個(gè)變換器、N個(gè)輸出電壓環(huán)、N個(gè)輸出電流環(huán)；所述方法包括:每個(gè)變換器對(duì)應(yīng)一個(gè)輸出電壓環(huán)，所述N個(gè)輸出電壓環(huán)的補(bǔ)償器輸出端都通過(guò)一個(gè)二極管相連，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，所述N個(gè)輸出電壓環(huán)中補(bǔ)償電壓最高的那個(gè)作為所有變換器的輸出電壓環(huán)補(bǔ)償電壓；輸出電流環(huán)的基準(zhǔn)也通過(guò)二極管與所述輸出電流環(huán)的輸入端相連，最大的采樣電流值作為系統(tǒng)的電流基準(zhǔn)，所述主模塊和從模塊的占空比均由最高的電壓環(huán)補(bǔ)償電壓和對(duì)應(yīng)的輸出電流環(huán)的補(bǔ)償電壓取和產(chǎn)生。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的兩個(gè)正激變換器ISOP連接的DC/DC變換器電流差控制方法原理圖；
[0012]圖2是輸出電壓環(huán)、輸出電流環(huán)的補(bǔ)償電壓波形示意圖；
[0013]圖3是N個(gè)變換器ISOP連接構(gòu)成的系統(tǒng)采用本發(fā)明的電流差控制方法的控制框圖；
[0014]圖4是自動(dòng)主-從控制策略原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]本發(fā)明提出的控制方法的基本結(jié)構(gòu)是主-從結(jié)構(gòu)，控制各個(gè)變換器的輸出負(fù)載電流相等，根據(jù)功率平衡守則，輸入端電壓也相應(yīng)相等。采用兩個(gè)正激電路ISOP連接作為例子，分析本發(fā)明的電流差控制方法的工作原理。
[0017]如附圖1所示，兩個(gè)正激變換器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)變換器I和變換器2)，其中變換器2是主模塊，其占空比d2只由輸出電壓環(huán)產(chǎn)生，變換器I的占空比Cl1由輸出電壓環(huán)和輸出電流環(huán)的補(bǔ)償電壓取和產(chǎn)生。其中輸出電壓環(huán)控制系統(tǒng)的輸出電壓，輸出電流環(huán)控制兩個(gè)模塊的平均運(yùn)行。輸出電流環(huán)不是由兩個(gè)模塊的平均電流作為參考電流，而是變換器2的輸出電流作為輸出電流環(huán)的參考電流，并且變換器I的電流是正反饋運(yùn)行。假設(shè)兩個(gè)模塊各參數(shù)相等(變換器參數(shù)也可以不相等)，并且運(yùn)行于穩(wěn)態(tài)條件下，當(dāng)變換器I的輸入電壓受到擾動(dòng)上升時(shí)，Vinl升高，變換器I的輸出電流i &升高，由于變換器I的輸出電流是正反饋，令輸出電流環(huán)輸出的補(bǔ)償電壓是正值，Cl1增大，則i i增加，電容Cdl的電流減小，V inl減小，系統(tǒng)又回到平衡狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)時(shí)，本發(fā)明的電流差控制方法能夠另兩個(gè)模塊的輸出電流精確相等U= i。2，由功率平衡原理，在兩個(gè)模塊效率基本相