[发明专利]多余能量回馈输出端的均流接口电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种均流接口电路，应用于由相同或不同规格的直流电源组成的并联系统，尤其是一种多余能量回馈输出端的均流接口电路。

背景技术

并联直流电源系统因其稳定性、可靠性高，容量扩展方便灵活，使用场合不受限制等优点，目前已广泛使用于通信、计算机、电力等领域。复杂的并联直流电源系统由多个相同或不同规格的直流电源组成，通过引入一个均流接口电路可低成本地解决相同或不同规格的直流电源之间的均流问题，使整个系统的可靠性进一步得到增强。但是，现有的均流接口电路大多是能耗式的，即均流接口电路中的多余能量（即输入能量与输出能量的差值）是被完全消耗掉的。而且，组成并联系统的直流电源的输出特性差异越大，均流接口电路中的多余能量就越多，被能耗式均流接口电路浪费掉的能量也就越大。在复杂并联直流电源系统的应用中，能耗式均流接口电路的效率表现是不理想的。

发明内容

为克服现有能耗式均流接口电路的不足，本发明提供一种多余能量回馈输出端的均流接口电路，目的在于通过提高均流接口电路中多余能量的利用率，低成本、高效率、高可靠性地实现相同或不同规格的直流电源的并联均流。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多余能量回馈输出端的均流接口电路由功率主回路、控制回路、辅助电源3部分组成。

所述功率主回路由n个完整的通道电路（即完整通道电路1至完整通道电路n）组成，其特征在于：完整通道电路j（j=1,...,n）由输入电容Cij、电感Lj、N-MOS主管Sj、二极管Dj、辅助电容Caj、辅助电感Laj、N-MOS辅助管Saj、辅助二极管Daj和输出电容Coj构成，直流电源Vij的正端与输入电容Cij的一端以及电感Lj的一端相连，电感Lj的另一端与N-MOS主管Sj的漏极以及二极管Dj的阳极相连，二极管Dj的阴极与辅助电容Caj的一端以及N-MOS辅助管Saj的漏极相连，N-MOS辅助管Saj的源极与辅助电感Laj的一端以及辅助二极管Daj的阴极相连，电感Laj的另一端与辅助电容Caj的另一端、N-MOS主管Sj的源极、输出电容Coj的一端、输出电压Vo的正端以及负载R的一端相连，直流电源Vij的负端与输入电容Cij的另一端、输出电容Coj的另一端、辅助二极管Daj的阳极、输出电压Vo的负端以及负载R的另一端相连；

所述控制回路由电流控制电路1至电流控制电路n以及均流基准发生器组成，根据所述功率主回路中电感Lj的电流iLj的检测信号vsenj所述控制回路为所述功率主回路的N-MOS主管Sj和N-MOS辅助管Saj提供所需的差分驱动信号，所述电流控制电路j（j=1,...,n）拥有端口vsenj、端口vgj、端口vsj、端口vgaj、端口vsaj、端口vcsrefj，所述均流基准发生器拥有端口vsenj和端口vcsref，其特征在于：所述电流控制电路j（j=1,...,n）的端口vsenj接收所述电感Lj的电流iLj的检测信号，电流控制电路j的端口vgj与所述N-MOS主管Sj的门极相连，电流控制电路j的端口vsj与所述N-MOS主管Sj的源极相连，电流控制电路j的端口vgaj与所述N-MOS辅助管Saj的门极相连，电流控制电路j的端口vsaj与所述N-MOS辅助管Saj的源极相连，电流控制电路j的端口vcsrefj与所述均流基准发生器的端口vcsref相连，均流基准发生器的端口vsenj接收所述电感Lj的电流iLj的检测信号；

所述辅助电源能为所述控制回路提供所需的工作电压，拥有端口Vij（j=1,...,n）和端口Gnd，其特征在于：所述辅助电源的端口Vij与直流电源Vij的正端相连，辅助电源的端口Gnd与直流电源Vij的负端相连。

进一步，所述电流控制电路j（j=1,...,n）由电流控制单元和MOS管驱动单元组成，其特征在于：所述电流控制单元能根据电流控制电路j的端口vsenj的信息和端口vcsrefj的信息输出N-MOS主管Sj的开/关驱动指令vgsj以及N-MOS辅助管Saj的开/关驱动指令vgsaj，

所述MOS管驱动单元能把所述N-MOS主管Sj的开/关驱动指令vgsj和所述N-MOS辅助管Saj的开/关驱动指令vgsaj转换成由所述电流控制电路j的端口vgj、端口vsj、端口vgaj和端口vsaj输出的差分驱动信号。