[发明专利]直流断路器电路、降低并调节直流母线电压的方法及电源

说明书

技术领域

本公开涉及电源，更具体地讲，涉及具有提供降低的且经调节的DC母线电压（DC link voltage）的DC断路器开关电路的电源。

背景技术

现有的电源通常在电源的输入级采用整流器电路（例如全桥整流器）以将交流（AC）正弦波输入变换成整流正弦波。整流正弦波可用于为电容器充电，以生成直流（DC）母线电压，从而驱动电源的输出级，例如反相器/变换器电路。然而，DC母线电压通常接近AC峰值电压，而AC峰值电压的幅度可能相对较高。这可导致增大的开关损耗、噪音和待机（空载）功耗。还可能需要使用相对更昂贵的高压部件以及冲击/浪涌（inrush/surge）电流控制和电路保护部件，诸如保险丝和热敏电阻，这会增加电源的总体成本。

发明内容

在一个示例中，提供一种直流（DC）断路器电路，包括：断路器开关，所述断路器开关被配置成将电源的输入级电路耦合到所述电源的输出级电路，并向所述输出级电路提供经调节的DC母线电压，所述DC母线电压的电平基于所述断路器开关的开关状态；控制电路，所述控制电路被配置成生成门控信号以控制所述断路器开关的所述开关状态，所述门控信号基于所述DC母线电压与高压阈值的比较和所述DC母线电压与低压阈值的比较，使得所述DC母线电压的幅度被调节到设定点和峰间纹波；并且所述控制电路还被配置成生成所述门控信号，使得所述断路器开关状态变化与所述输入级电路提供的电压的频率同步，以提供所述断路器开关的零电压切换（ZVS）情况。

在另一示例中，提供一种降低并调节电源中的DC母线电压的方法，所述方法包括：通过断路器开关将电源的输入级电路耦合到所述电源的输出级电路；将所述断路器开关配置为向所述输出级电路提供DC母线电压，所述DC母线电压的电平基于所述断路器开关的开关状态；生成门控信号以控制所述断路器开关的所述开关状态，所述门控信号基于所述DC母线电压与高压阈值的比较和所述DC母线电压与低压阈值的比较，使得所述DC母线电压的幅度被调节到设定点和峰间纹波；以及为所述门控信号定时，使得所述断路器开关状态变化提供所述断路器开关的零电压切换（ZVS）情况。

在另一示例中，提供一种电源系统，包括：输入级电路，所述输入级电路被配置成接受输入电压；输出级电路，所述输出级电路被配置成提供输出电压；断路器开关，所述断路器开关被配置成将所述输入级电路耦合到所述输出级电路并向所述输出级电路提供经调节的DC母线电压，所述DC母线电压的电平基于所述断路器开关的开关状态；以及控制电路，所述控制电路被配置成生成门控信号以控制所述断路器开关的所述开关状态，所述门控信号基于所述DC母线电压与高压阈值的比较和所述DC母线电压与低压阈值的比较，使得所述DC母线电压的幅度被调节到设定点和峰间纹波。

附图说明

随着以下具体实施方式的阐述并参考附图，要求保护的主题的实施例的特征和优点将变得显而易见，在附图中，类似的数字示出类似的部件，并且其中：

图1示出符合本公开的一个示例性实施例的顶层系统图；

图2示出符合本公开的一个示例性实施例的框图；

图3示出符合本公开的一个示例性实施例的电路图；

图4示出与符合本公开的一个示例性实施例相关的电压波形；

图5示出与符合本公开的一个示例性实施例相关的电压波形；

图6示出符合本公开的另一个示例性实施例的电路图；

图7示出符合本公开的另一个示例性实施例的电路图；

图8示出与符合本公开的另一个示例性实施例相关的电压波形；

图9示出符合本公开的另一个示例性实施例的电路图；以及

图10示出符合本公开的示例性实施例的操作流程图。

虽然下面的具体实施方式将参照示例性实施例进行，但是这些实施例的多个替代形式、修改形式和变型对于本领域技术人员来说将是清楚的。

具体实施方式