[发明专利]电流控制型功率变换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电流控制型功率变换器，属于电机控制领域。

背景技术

在高精度伺服驱动系统中，为了提高系统的响应特性与效率，通常都采用图7所示的PWM功率变换电路，该电路具有成本低、效率高、控制简单等优点。但是，由于功率器件工作于开关状态，其输出电流波形脉动分量较大，所以，难以实现高精度控制，同时，为防止器件关断延迟引起上、下桥臂直通而设定的死区时间有时会引起不稳定现象。在要求极高的定位精度以及平滑运行的场合，通常需要提高开关频率，但会使开关损耗增加，既降低了系统效率及可靠性，又增大了系统体积和重量。

发明内容

本发明是为了解决现有功率变换器在提高开关频率的同时，使得开关损耗增加的问题，本发明提供了一种电流控制型功率变换器。

电流控制型功率变换器，它包括电源V_s、主电路、辅助开关电路和滤波电路；

主电路包括功率开关S₁、功率开关S₂、功率开关S₃、功率开关S₄、电容C_r1、电容C_r2、电容C_r3和电容C_r4，

功率开关S₁的电流输入端连接电源V_s的正极，功率开关S₃的电流输出端连接电源V_s的负极，功率开关S₁的电流输出端连接功率开关S₃的电流输入端，功率开关S₁和功率开关S₃形成一个桥臂，

功率开关S₂的电流输入端连接电源V_s的正极，功率开关S₄的电流输出端连接电源V_s的负极，功率开关S₂的电流输出端连接功率开关S₄的电流输入端，功率开关S₂和功率开关S₄形成另一个桥臂，

电容C_r1与功率开关S₁并联连接；电容C_r2与功率开关S₂并联连接；

电容C_r3与功率开关S₃并联连接；电容C_r4与功率开关S₄并联连接；

辅助开关电路连接在两个桥臂的中点之间；辅助开关电路包括功率开关S_r1、功率开关S_r2和电感L_r，功率开关S_r1、功率开关S_r2和电感L_r在一个桥臂至另一个桥臂之间依次串联连接，且功率开关S_r1的电流输出端与功率开关S_r2的电流输出端连接，

滤波电路包括电感L_f1和电容C_f1，

电感L_f1的一端连接功率开关S₃的电流输入端，电感L_f1的另一端连接电容C_f1的一端，电容C_f1的另一端连接功率开关S₄的电流输入端，

电容C_f1与负载并联连接。

电流控制型功率变换器，它包括直流电源Vs₁、直流电源Vs₂、功率开关S₁、功率开关S₃、电容C_r1、电容C_r3、功率开关S_r1、功率开关S_r2、电感L_r、电感L_f和电容C_f；

功率开关S₁的电流输入端连接直流电源Vs₁的正极，功率开关S₁的电流输出端连接功率开关S₃的电流输入端，功率开关S₃的电流输出端连接直流电源Vs₂的负极，直流电源Vs₂的正极连接直流电源Vs₁的负极；