[发明专利]一种大功率电源控制器

说明书

本发明提出了一种大功率电源控制器，包括分流调节器SR主功率部分、驱动和滞环控制单元以及保护电路。其中，SR主功率部分采用MOSFET管分流和二极管串联机制，两个MOSFET管串联，两个二极管分别并联于两个MOSFET管的两端，驱动和滞环控制单元采用两套，分别控制串联的上下两个MOSFET管。太阳阵正线与限流电感加阻容吸收电路的输入端相连，限流电感加阻容吸收电路的输出端与所述SR主功率部分相连，限流电感加阻容吸收电路的输出端通过整流二极管与母线正线相连。无论任何一路MOSFET发生故障，母线电压波形和分流路电流波形均不会受到影响，本发明的方案可以实现SR分流较高的可靠性，并且通过MOSFET并联降低调节路MOSFET的温度。

技术领域

本发明属于电源控制器技术领域，具体涉及一种大功率电源控制器。

背景技术

随着新一代电源控制器系统功率密度的进一步提高以及三结砷化镓(GaAs)多节太阳能电池的引入，使得S3R调节技术的设计变得更加复杂，而采用“砷化镓(GaAs)三接调节技术”的太阳能阵列(28％)较传统硅阵列(18％)具有更高的效率、重量和体积都相应地减少等优点，但是它的寄生参数明显增加。寄生参数的增加会带来以下问题：

1.当MOSFET开通的瞬间，寄生电容C_SA放电，由可知，在开通瞬间必然会产生很高的尖峰电流，此时需要设计一个电流吸收装置来减小电流尖峰，更重要一方面是它会使得开关损耗很大，效率降低。

2.增加由于寄生电容带来的延迟时间会降低母线直流特性，降低整个控制系统带宽，使得输出阻抗提高，削弱系统动态响应。

3.单阵太阳能电池电流达到16A，任何一路不应该允许有短路失效故障，造成单阵1600W功率的丧失，因此采用MOSFET串联的方式避免此问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，针对于S3R电源系统在高太阳能电池寄生电容、高单阵电流以及高母线电压应用中所存在的高开关频率、高损耗问题，本发明提出了一种大功率电源控制器，提升了电源控制器的功率等级及转换效率。

本发明具体通过如下技术方案实现：

一种大功率电源控制器，包括分流调节器SR主功率部分、驱动和滞环控制单元以及保护电路；其中，SR主功率部分采用MOSFET管分流和二极管串联机制，两个MOSFET管串联，两个二极管分别并联于两个MOSFET管的两端，驱动和滞环控制单元采用两套，分别控制串联的上下两个MOSFET管；太阳阵正线与限流电感加阻容吸收电路的输入端相连，限流电感加阻容吸收电路的输出端与SR主功率部分相连，限流电感加阻容吸收电路的输出端通过整流二极管与母线正线相连。

进一地，太阳阵正线与电阻R1的一端相连，R1的另一端与电容C1的一端相连，电感L1的一端与太阳阵正线相连，L1的另一端与C1的另一端相连；两个二极管D1的正极均与L1的另一端相连，两个二极管的负极均与母线正线相连；负载的一端与母线正线相连，负载的另一端与母线回线相连，电容阵C并联于负载的两端。

进一步地，MOSFET管为N沟道MOSFET管，MOSFET管P1的漏极与电感L1的另一端相连，P1的源极与MOSFET管P2的漏极相连，P2的源极与电阻Rs的一端相连，Rs的另一端与母线回线相连；P1的栅极与高边驱动电路的输出端相连，P2的栅极与低边驱动电路的输出端相连。

进一步地，太阳阵MEA接口R的输出与高边驱动电路的输入端相连，太阳阵MEA接口N的输出与低边驱动电路的输入端相连；其中，太阳阵MEA接口R为第一比较器，第一比较器的一输入端输入MEA电压，另一输入端输入第一参考电压；太阳阵MEA接口N为第二比较器，第二比较器的一输入端输入MEA电压，另一输入端输入第二参考电压。