[发明专利]双向直流对直流转换器的软启动系统、方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于电学领域，涉及一种双向直流对直流转换器的软启动系统、方法及装置。

背景技术

先前技术并未揭示用于双向直流对直流转换器拓扑中的用于被动开关的软启动技术，其在启动/重设期间防止高的负瞬时电感器电流且因此避免损坏系统组件。

发明内容

本发明提供一种双向直流对直流转换器的软启动系统、方法及装置，用于解决双向直流对直流转换器在软启动时，产生负瞬时电感器电流的问题。

在一态样中，本文中所揭示的系统及方法提供用于任何双向直流(DC)对直流转换器拓扑中的用于被动开关(例如，MOSFET)的经改良软启动技术，该经改良软启动技术在启动/重设期间防止高的负瞬时电感器电流且因此避免损坏系统组件。特别是，提供了脉宽调变器(PWM)控制器，其操作性地耦接到包括主动开关和被动开关的双向直流对直流转换器，其中该PWM控制器产生了在该主动开关的软启动期间软启动该被动开关的电信号。

附图说明

图1说明提供用于双向转换器的经改良软启动技术的实例系统；

图2说明具有改良的软启动的实例双向直流(DC)对直流减压式转换器；

图3说明在混合电动车(HEV)及/或电动车(EV)系统中用于产生动力的实例系统；

图4说明具有改良的软启动的实例双向直流对直流增压式(升压式)转换器；

图5说明减少自转换器的输出流动至输入的负电流的实例两级隔离式双向直流对直流转换器；

图6A及图6B分别说明用以控制被动开关的工作周期的实例软启动电路及该软启动电路中的各个节点处的信号波形；

图7说明软启动一双向直流对直流转换器中的被动开关的实例系统；

图8说明用于减少双向直流对直流转换器中的负瞬时电流的实例方法；及

图9说明用于双向直流对直流转换器中的经改良软启动机制的实例方法。

具体实施方式

在结合附图考虑以下详细描述之后，本发明的众多态样、具体实例、目标及优点将为显而易见的，在附图中，相同参考符号始终指代相同零件。

本文中所揭示的软启动技术可广泛用于各种产业(例如，工业自动化、汽车制造业等)中以减少直流(DC)对直流(直流对直流)转换器在启动时的输入涌入电流。典型地，本文中所揭示的系统及方法防止大的电流浪涌，电流浪涌可损坏电路，诸如依赖于稳定供电电压的金氧半导体场效晶体管(MOSFET)开关。为了避免破坏性的电流浪涌，本文中所揭示的软启动电路藉由使脉宽调变器(PWM)的工作周期线性增加来延迟转换器的完全启动直至转换器的输出达到所要操作位准(例如，稳态值)。此外，对于使用MOSFET而非续流二极管(freewheeling diode)的同步结构(例如，双向增压式转换器、双向减压式转换器、两级隔离式双向直流对直流转换器等)，本文中所揭示的系统及方法减少/防止大的负电流，大的负电流可损坏该系统，因为能量可在两个方向上流动。

在一态样中，本文中所揭示的系统及方法提供用于任何双向直流对直流转换器拓扑中的用于被动开关(例如，MOSFET)的经改良软启动技术，该经改良软启动技术在启动/重设期间防止高的负瞬时电感器电流且因此避免损坏系统组件。参看图式描述发明主体，其中相同参考数字始终用于指代相同组件。在以下描述中，为了达成阐述的目的，陈述众多特定细节以便提供对本创新的彻底理解。然而，可显而易见，发明主体可在无此等特定细节的情况下加以实践。在其它情况中，以方块图的形式展示熟知结构及器件以便促进描述本创新。

此外，词语「例示性」在本文中用以意谓充当实例、例子或例示。本文中描述为「例示性」的任何态样或设计不必被理解为比其它态样或设计较佳或有利。而是，词语「例示性」的使用意欲以具体方式来呈现概念。如本申请案中所使用，术语「或」意欲意谓包括性「或」而非独占式「或」。同样，除非另有指定或自上下文清楚看出，否则「X使用A或B」意欲意谓自然包括性排列中的任一者。亦即，若X使用A；X使用B；或X使用A及B，则在前述情况中的任一情况下满足「X使用A或B」。另外，如本申请案及所附申请专利范围中所使用，词「一」应大体被理解为意谓「一或多个」，除非另有指定或自上下文清楚看出是针对单数形式。另外，词语「耦接」在本文中用以意谓直接或间接的电耦接或机械耦接。