一种反激电源输入串联均压控制电路及其控制方法与流程

本发明属于反激电源技术领域，具体涉及一种反激电源输入串联均压控制电路及其控制方法。

背景技术：

反激电源由于结构与控制简单，适用于100w以内的直流电源，因此广泛应用于各种设备的辅助电源。高压输入条件下则需要开关管承受较高的耐压，如三相pfc整流电路输出约700v，需选择1200v以上的管子，会导致反激电源成本升高，如能将反激电源的输入侧串联使用，则可以采用较小耐压的功率管，如使用600v的mosfet，即可显著降低成本。并且反激电源适用功率范围较小，仅在100w以内，当需要较大功率输出时，则需考虑其它拓扑电源，或将多个反激电源并联输出，则可以提高反激电源的适用功率范围。

现有技术中两个输入侧串联的反激电源功率拓扑如图1所示，单个反激电源不带均压控制功能的控制电路结构图如图2所示。反激电源输入侧串联普遍存在的是均压的问题，如不进行均压控制，由于两个电源功率输出不一致，会导致直流母线上的两组串联电容放电量不一致，母线上的电压产生偏差，严重时会影响系统的稳定，输入电压偏低的电源将得不到合适的工作电压，系统不能正常工作。因此，设计一个电压反馈补偿控制方法，能够有效实现输入侧的均压控制显得尤为重要。

技术实现要素：

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种反激电源输入串联均压控制电路，通过在相邻反激电源控制电路之间设置均压补偿调节器来对两相邻的反激电源控制电路进行均压调节，从而实现输入侧串联于供电电源上的各路反激电源电路输出的电压相同的目的，有效的维持了反激电源输出系统的稳定性。本发明还提供了一种应用该反激电源输入串联均压控制电路的控制方法，该控制方法通过均压补偿调节器和每一反激电源控制电路上的反馈控制调节器的数据处理和逻辑运算的作用，对所输出的电压值进行有效的调节，从而实现了各路反激电源电路输出的电压相同的目的。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本发明提供的反激电源输入串联均压控制电路，包括供电电源以及反激电源控制电路，所述反激电源控制电路包括反馈控制调节器以及反激拓扑电路，在相邻的反激电源控制电路之间，设置有用于电压均均衡控制的均压补偿调节器。

进一步地，所述反激电源控制电路的数量为两个或两个以上，且电路输入侧串行连接于所述供电电源的直流母线上。

进一步地，每一所述反激电源控制电路上均并联有串联于所述供电电源直流母线上的超级电容。

进一步地，所述均压补偿调节器设置于所述反馈控制调节器和反激拓扑电路之间。

一种如上所述反激电源输入串联均压控制电路的控制方法：

所述均压补偿调节器自动采集所述超级电容两端的电压值，通过数据处理和逻辑运算后，将数据反馈给相邻反激电源控制电路上的反馈控制调节器，反馈控制调节器再经过数据处理和逻辑运算，对输出的电压值进行调节，致使相邻的反激拓扑电路输出相同的电压值。

进一步地，所述均压补偿调节器对所采集的电压值进行做差处理，经过调节后输出占空比补偿量。

进一步地，两相邻的反激电源控制电路上，一端电路上的反馈控制调节器将相应反激拓扑电路所反馈的占空比控制量与均压补偿调节器输出的占空比补偿量进行做和处理，而另一端电路上的反馈控制调节器则将相应反激拓扑电路所反馈的占空比控制量与均压补偿调节器输出的占空比补偿量进行做差处理，即相应反激拓扑电路所反馈的占空比控制量减去均压补偿调节器输出的占空比补偿量。

进一步地，两相邻的反激电源控制电路上，作为被减电压值所对应的反馈控制调节器将相应反激拓扑电路所反馈的占空比控制量与均压补偿调节器输出的占空比补偿量进行做和处理，而作为减值所对应的反馈控制调节器则将相应反激拓扑电路所反馈的占空比控制量与均压补偿调节器输出的占空比补偿量进行做差处理，即相应反激拓扑电路所反馈的占空比控制量减去均压补偿调节器输出的占空比补偿量。

附图说明

图1为背景技术中两个输入侧串联的反激电源功率拓扑；

图2为背景技术中单个反激电源不带均压控制功能的控制电路结构图；

图3为本发明中反激电源输入串联均压控制电路的控制结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。

本实施例中提供的反激电源输入串联均压控制电路的控制结构图如附图3所示，对直流母线上串联的电容c1、c2两端进行电压采样，母线电容c1的采样电压为uc1，母线电容c2的采样电压为uc2。目标是控制uc1等于uc2，即实现了两个母线电容电压的均衡，实现了与母线电容相并联的反激1拓扑电路和反激2拓扑电路的输入电压均压控制。

指令u为反激电源并联输出的指令电压值；u为反激电源并联输出的实际电压值；uc1是反激电源控制电路1输入电压值；uc2是反激电源控制电路2输入电压值。反激1拓扑是反激电源控制电路1的功率电路；反激2拓扑是反激电源控制电路2的功率电路；pid1是反激电源控制电路1的反馈控制调节器；pid2是反激电源控制电路2的反馈控制调节器；pid3是电压均衡控制的均压补偿调节器。uc1与uc2之和为直流母线电压，补偿调节器将uc1和uc2做差，经调节后输出的是占空比补偿量，对反激电源控制电路1是其反馈控制调节器1的输出占空比加上占空比补偿量，对反激电源控制电路2是其反馈控制调节器2的输出占空比减去占空比补偿量。反激电源控制电路1的占空比控制量为占空比d1加上占空比补偿量d1c，反激电源控制电路2的占空比控制量为占空比d2减去占空比补偿量d2c，即可实现两个反激电源的输入电压均衡补偿。

本实施例中提供的反激电源输入串联均压控制电路的具体控制方法如下：

当uc1大于uc2时，即直流母线上的电容c1电压要高于电容c2，即反激电源控制电路1的输入电压要高于反激电源控制电路2的输入电压。此时uc1减uc2的差为正，均压补偿调节器pid3输出的占空比补偿量为正。这样反激电源控制电路1的反馈控制调节器pid1的输出量加上占空比补偿量，其输出占比加强，功率输出增加，母线电容c1的电压下降；而反激电源控制电路2的反馈控制调节器pid2的输出量减去占空比补偿量，其输出占比减弱，功率输出减小，母线电容c2的电压上升。当电容c1与电容c2的电压相等时，控制系统达到稳定，两个输入串联的反激电源的输入电压达到平衡。

当uc1小于uc2时，即直流母线上的电容c1电压要低于电容c2，即反激电源控制电路1的输入电压要低于反激电源控制电路2的输入电压。此时uc1减uc2的差为负，均压补偿调节器pid3输出的占空比补偿量为负。这样反激电源控制电路1的反馈控制调节器pid1的输出量加上负的占空比补偿量，其输出占比减弱，功率输出减小，母线电容c1的电压上升；而反激电源控制电路2的反馈控制调节器pid2的输出量减去负的占空比补偿量，其输出占比增强，功率输出增加，母线电容c2的电压下降。当电容c1与电容c2的电压相等时，控制系统达到稳定，两个输入串联的反激电源的输入电压达到平衡。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。