专利名称：一种分布式发电系统双向dc-dc变换器的缓启动方法
技术领域：
本发明属于电力电子的脉宽调制控制技术领域，尤其涉及一种分布式发电系统双向DC-DC变换器的缓启动方法。
背景技术：
近年来，双向DC-DC变换器在分布式发电系统中得到了广泛的应用，它一般应用在输入端和输出端两端都是“源”的场合，实现能量的双向流动。在双向DC-DC变换器中，在一定的能量传输方向下，用于调节输出的开关管称之主控开关管，而与之互补开关动作
的开关管为被控开关管。传统的缓启动，是将单向DC-DC变换器主控开关管的占空比从零逐渐增大，输出电压、电流逐渐增大至稳定值的过程。对于双向DC-DC变换器在两端都是“源”的场合，如果应用传统缓启动方法，主控开关管的驱动占空比从零逐渐增大，而与之互补开关动作的被控开关管的驱动占空比是从“I”开始减小，从而在缓启动过程中从输出端“源”引入反向电流，可能导致变换器和“源”的损坏。
发明内容
本发明的目的在于针对上述传统缓启动方法应用在双向DC-DC变换器存在的缺陷，提出一种双向DC-DC变换器的缓启动方法，即采用同步整流延时控制策略，可以实现双向DC-DC变换器在两端“源”运用场合下的开机缓启动。本发明的技术方案是一种分布式发电系统双向DC-DC变换器的缓启动方法，其特征在于双向DC-DC变换器启动后，首先主控开关管驱动兄的占空比从零逐渐增大，被控开关管无驱动为零；主控开关管驱动兄达到稳定后，由外部延时电容仏控制产生被控开关管驱动S2。所述主控开关管驱动S1的产生过程是输出电压反馈值Vf与参考电压基准值Vref接误差放大器万/儿所述输出电压反馈值匕与误差放大器万/4输出端间串接电阻与电容；第一路集成电路内部电流源T51经第一路外部延时电容G充电后产生缓启动电压匕，所述误差放大器万/4输出、集成芯片内部生成的锯齿波Kmkp和缓启动电压匕经脉宽调制比较器PWM Comp后送入RS触发器，RS触发器输出主控开关管驱动兄。所述主控开关管驱动S2的产生过程是第二路集成电路内部电流源Is2经外部延时电容G充电产生延时电容电压vd，所述延时电容电压Vd与参考电压基准值Vref经比较器Comp输出，主控开关管驱动兄经非门生成脉冲信号久，所述脉冲信号久与比较器仏耶的输出通过与门输出脉冲被控开关管驱动S2。本发明的有益效果是通过改进已有的单向DC-DC变换器缓启动脉宽调制控制技术，实现了双向DC-DC变换器在两端“源”运用场合下的开机缓启动。实现了主控开关管的驱动占空比从零逐渐增大的过程中，被控开关管不驱动，当变换器的驱动和输出达到稳定之后，即延时电容电压G大于基准电压Vref的时刻，比较器输出高电平，产生与主控开关管互补的被控开关管驱动信号。在主控开关管驱动的占空比从零增大至稳定值的过程中，被控开关管关断，从而避免了从输出端“源”引入反向电流。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明
图I是一种分布式发电系统Buck-Boost双向DC-DC变换器；
图I中的主要符号名称高端电压匕，低端电压Kz，高压端电容Q，低压端电容G，开关管仏和Q2,电感Z，A与B为方便电路表示的节点符号。图2是本发明的分布式发电系统双向DC-DC变换器同步整流延时控制策略的实现框图。图2中的主要符号名称输出电压反馈4，基准电压，误差放大器输出电压
M集成电路内部电流源Isi和Is2,缓启动电容Cs,延时电容Cd,缓启动电容电压Vs,延时电容电压匕，集成电路内部锯齿波Kmkp，被控开关管调节脉冲久，主控开关管驱动兄，被控开关管驱动，误差放大器万/儿脉宽调制比较器/W Comp,比较器Cb耶，集成电路时钟信号#，RS触发器。
具体实施例方式图I为分布式发电系统双向DC-DC变换器电路图。高压端电容G与高压端电压Vji并联，所述高压端电容电压Vh正极依次串联主控开关管0和被控开关管Q2后接入高压端电容电压的负极；低压端电容G与低压端电压Kz并联，所述低压端电压Kz正极与电感Z的一端相连，电感Z的另一端接入主控开关管0和被控开关管Q2之间的A点，所述低压端电压Vl负极与被控开关管Q2的B点相连。图I中，Buck/Boost双向DC-DC变换器工作方式为两个开关管仏、Q2互补工作。变换器工作在Buck模式下，主控开关管为0，被控开关管为Q2。主控开关管驱动兄作用于0，被控开关管驱动S2作用于込。工作在Boost模式下，主控开关管为Q”被控开关管为0。
作用于込，S2作用于0。分布式发电系统双向DC-DC变换器同步整流延时控制策略连接方式为实际电路检测输出电压反馈值，Vref为参考电压基准值，厶i、心2为集成芯片内部产生的电流源，Vsamp为集成电路内部产生的锯齿波电平信号。输出电压反馈值匕与参考电压基准值接误差放大器万/儿输出电压反馈值匕与误差放大器万/4输出端串接I个电阻与电容C，误差放大器万/4输出与集成芯片内部生成的锯齿波V歷以及第一路中集成电路内部电流源输出后电容G对应的缓启动电压匕经脉宽调制比较器PWM仏耶后送忍触发器，第二路中集成电路内部电流源Is2经外部延时电容G充电产生延时电容电压与参考电压基准值Vref经比職Comp输出。M触发器输出主控开关管驱动兄，同时主控开关管驱动兄经非门生成脉冲信号久，其与比较器仏等》的输出通过与门输出被控开关管驱动S2。图2中，采用分布式发电系统双向DC-DC变换器同步整流延时控制策略工作方式输出电压反馈^与基准电压的差值经误差放大器万/4放大后输出V靠;集成电路内部电流源In给外部缓启动电容G充电，缓启动电容电压Vs线性上升;V扉，Vs及集成电路锯齿波三者送入脉宽调制比较器/W仏耶，脉宽调制比较器的输出经M触发器触发后得到主控开关管驱动兄，主控开关管驱动兄反相得到被控开关管脉冲久。集成电路内部电流源Is2给外部延时电容G充电，延时电容电压Vj线性上升，Vd通过比较器Comp与基准电压比较，比较器的输出与被控开关管脉冲久逻辑相与，得到被控开关管驱动S2。变换器的驱动和输出达到稳定之后，当延时电容电压匕大于基准电压^的时刻，比较器输出高电平，产生与主控开关管互补的被控开关管驱动信号。多电平双向DC-DC直流变换器，在两端“源”应用场合下，采用传统缓启动同样会存在反向电流的问题。将分布式发电系统双向DC-DC变换器的同步整流延时控制策略推广
应用到多电平电路，同样可以实现多电平双向DC-DC变换器两端“源”应用场合下的开机缓启动。
权利要求
1.一种分布式发电系统双向DC-DC变换器的缓启动方法，其特征在于双向DC-DC变换器启动后，首先主控开关管驱动兄的占空比从零逐渐增大，被控开关管驱动为零；主控开关管驱动&达到稳定后，由外部延时电容仏控制产生被控开关管驱动
2.根据权利要求I所示的一种分布式发电系统双向DC-DC变换器的缓启动方法，其特征在于所述主控开关管驱动兄的产生过程是输出电压反馈值Vf与参考电压基准值Vref接误差放大器万/儿所述输出电压反馈值匕与误差放大器万/4输出端间串接电阻与电容；第一路集成电路内部电流源T51经第一路外部延时电容G充电后产生缓启动电压匕，所述误差放大器万/4输出、集成芯片内部生成的锯齿波Kmkp和缓启动电压匕经脉宽调制比较器PWM Comp后送入RS触发器，RS触发器输出主控开关管驱动兄。
3.根据权利要求2所示的一种分布式发电系统双向DC-DC变换器的缓启动方法，其特征在于所述主控开关管驱动的产生过程是第二路集成电路内部电流源/,2经外部延时电容G充电产生延时电容电压vd，所述延时电容电压Vd与参考电压基准值Vref经比较器Comp输出，主控开关管驱动兄经非门生成脉冲信号久，所述脉冲信号久与比较器仏耶的输出通过与门输出脉冲被控开关管驱动S2。
4.根据权利要求I所述的一种分布式发电系统双向DC-DC变换器的缓启动方法，其特征是所述双向DC-DC变换器的连接方式为，高压端电容G与高压端电压Vh并联，所述高压端电容电压Vh正极依次串联主控开关管0和被控开关管Q2后接入高压端电容电压Vh的负极；低压端电容G与低压端电压Vi并联，所述低压端电压Vi正极与电感Z的一端相连，电感Z的另一端接入主控开关管0和被控开关管Q2之间的A点，所述低压端电压Kz负极与被控开关管込的B点相连。
全文摘要
本发明公开了一种分布式发电系统双向DC-DC变换器的缓启动方法，采用同步整流延时控制策略，使双向DC-DC变换器主控开关管驱动的占空比从零逐渐增大至稳定值的过程中，被控开关管关断，主控开关管驱动S1达到稳定后，由外部延时电容Cd控制产生被控开关管驱动S2，从而避免缓启动过程中从输出端“源”引入反向电流，实现双向DC-DC变换器在两端“源”运用场合下的开机缓启动。
文档编号H02M1/36GK102790521SQ20121027659
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月6日 优先权日2012年8月6日
发明者廖志凌, 徐东, 杨孟雄 申请人:江苏大学