一种对称结构变换器的电流控制方法

摘要

本发明公布了一种对称结构的直流变换器装置，包括：2个输入电源V1、V2，1个输入电容C1并在其两端产生调节电压Uc，1个输出电容C2并在其两端产生输出电压Vo，2个储能电感L1、L2和3个开关管，该直流变换器通过第一～第三开关管的接通和关断，在输入电容C1上产生的调节电压Uc，并且所述调节电压Uc与输入电源V1产生的输入电流I₁和输入电压V2产生的输入电流I₂共同作用产生输出电流I_C到输出电容C2，且不同的开关组合可使输出电流I_C增大或减小，并基于该直流变换器装置提出了输出电流I_C的调节控制方法。本发明的直流变换器的输入电流和输出电压的纹波较小，有利于延长输入电源的使用寿命，结构简单、所需开关器件较少，损耗小，效率高，能有效提高了变换器的性能和降低成本，且输出电流可控。

主权项

一种对称结构的直流变换器的电流控制方法，包括输入电源V1、V2，输入电容C1并在其两端产生调节电压Uc，输出电容C2并在其两端产生输出电压Vo，储能电感L1、L2和第一～第三开关管S1、S2、S3，该直流变换器采用对称结构设置，具体拓扑结构为：输入电源V1的负极连接输入电容C1的下端，输入电源V1的正极连接第一开关管S1的一端，输入电源V2的正极连接输入电容C1的上端，输入电容C1的上端连接第一储能电感L1的一端，输入电容C1的下端连接第二储能电感L2的一端，第一储能电感L1的另一端连接第一开关管S1的另一端，且该连接点连接第二开关管S2的一端，第二储能电感L2的另一端连接第二开关管S2的另一端，且该连接点连接第三开关管S3的一端，第三开关管S3的另一端连接输入电源V2的负极，输出电容C2正端连接输入电源V1的正极，输出电容C2的负端连接输入电源V2的负极，第一～第三开关管均具有反并联二极管；该直流变换器通过第一～第三开关管的接通和关断，在输入电容C1上产生的调节电压Uc，并且所述调节电压Uc与输入电源V1产生的输入电流I₁和输入电源V2产生的输入电流I₂共同作用产生输出电流I_C到输出电容C2，且不同的开关组合可使输出电流I_C增大或减小；所述输出电流I_C增大过程为：当调节电压Uc为上正下负时，第二开关管S2导通，第一开关管S1、第三开关管S3关断，输入电容C1、第一储能电感L1、第二储能电感L2形成环流，并在第一储能电感L1上产生第一储能电流I_L1，在第二储能电感L2上产生第二储能电流I_L2；在第二开关管S2关断的情况下，第一开关管S1和第三开关管S3导通，储存在第一储能电感和第二储能电感中的储能电流I_L1、I_L2经过第一开关管S1和第三开关管S3流向输出电容C2，与此同时，输入电流I₁和输入电流I₂也从输入电源V1、V2直接流向输出电容C2，达到输出电压的目的，此时流向输出电容的输出电流I_C将由于I_L1和I_L2的分流相应的增加；所述输出电流I_C减小过程为：当调节电压Uc为上负下正时，第一开关管S1、第三开关管S3导通，第二开关管S2关断，与调节电压Uc上正下负时候相比，在输入电源V1、V2和输入电容C1的作用下将在第一储能电感L1上产生相反的第一储能电流I_L1和在第二储能电感L2上产生相反的第二储能电流I_L2，并存储于储能电感L1、L2中，接下来，第一开关管S1、第三开关管S3关断，第二开关管S2导通时候，在第一储能电感L1和在第二储能电感L2中存储的储能电流I_L1和I_L2经过第二开关管S2流向输入电容C1，与此同时，输入电流I₁和输入电流I₂从输入电源V1、V2直接流向输出电容C2，达到输出电压的目的，此时流向输出电容的输出电流I_C将由于I_L1和I_L2的分流相应的减少。