[发明专利]一种功率拓扑电路、控制方法及控制装置

权利要求书

1.一种功率拓扑电路，其特征在于，所述功率拓扑电路包括：一直流电源、一升压电感、驱动单元、箝位单元、输出母线滤波单元、母线输出端；所述直流电源的正极与所述升压电感一端连接，所述直流电源的负极分别与所述驱动单元、输出母线滤波单元以及母线输出端的负极连接，所述升压电感另一端与驱动单元连接，所述箝位单元分别与所述驱动单元以及所述输出母线滤波单元连接，所述输出母线滤波单元还分别与所述母线输出端的正极以及负极连接，所述输出母线滤波单元设置有一母线中心节点以及一端与所述母线中心节点连接的第一输出母线滤波电容，所述箝位单元设置有一箝位电容；

所述驱动单元包括第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、以及第四功率开关管，所述第一功率开关管的集电极与所述输出母线滤波单元和所述母线输出端的正极连接，所述第一功率开关管的发射极与所述箝位电容的一端以及第二功率开关管的集电极连接；所述第二功率开关管的集电极与所述箝位电容一端连接，所述第二功率开关管的发射极与所述升压电感的一端以及第三功率开关管的集电极连接；所述第三功率开关管的发射极与所述箝位电容的另一端以及所述第四功率开关管的集电极连接，所述第四功率开关管的发射极与所述直流电源的负极、所述第一输出母线滤波电容的另一端以及所述母线输出端的负极连接；

所述第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、以及第四功率开关管分别满足预先设置好的第一驱动时序、第二驱动时序、第三驱动时序以及第四驱动时序；分别获取与所述驱动单元中第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管以及第四功率开关管对应的第一驱动时序、第二驱动时序、第三驱动时序以及第四驱动时序；

基于所述第一驱动时序、第二驱动时序、第三驱动时序以及第四驱动时序输出第一驱动信号、第二驱动信号、第三驱动信号以及第四驱动信号，以驱动所述第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管以及第四功率开关管开通或关闭，让每个周期内所述箝位电容向所述母线输出端的放电电荷量与每个周期内对第一输出母线滤波电容的充电电荷量相等，保持母线中心节点的电位不变，以控制所述母线输出端输出稳定的电压；所述第一驱动信号以及第二驱动信号在整个控制时间轴上均为高电平，以使所述第一功率开关管以及所述第二功率开关管为常通状态；

在每个周期内的初始状态，所述第三驱动信号以及所述第四驱动信号均为低电平，以使所述第三功率开关管以及所述第四功率开关管均为关闭状态；

在每个周期内的第一时间段内，所述第三驱动信号为高电平，所述第四驱动信号为低电平，以使所述第三功率开关管为开通状态，所述第四功率开关管为关闭状态；

在每个周期内的第二时间段内，所述第三驱动信号以及所述第四驱动信号均为高电平，以使第三功率开关管以及第四功率开关管均为开通状态；

在每个周期内的第三时间段内，所述第三驱动信号为高电平，所述第四驱动信号为低电平，以使所述第三功率开关管为开通状态，所述第四功率开关管为关闭状态；

在每个周期内的第四时间段内，所述第三驱动信号以及所述第四驱动信号为低电平，以使所述第三功率开关管以及所述第四功率开关管为关闭状态，直到下一周期的到来。

2.如权利要求1所述的功率拓扑电路，其特征在于，所述箝位单元包括第一箝位二极管以及第二箝位二极管，其中，所述第一箝位二极管的负极分别与所述箝位电容的一端、所述第一功率开关管以及第二功率开关管连接，所述第一箝位二极管的正极分别与所述母线中心节点以及所述第二箝位二极管的负极连接，所述第二箝位二极管的正极分别与所述箝位电容的另一端、第三功率开关管以及第四功率开关管连接。

3.如权利要求2所述的功率拓扑电路，其特征在于，所述输出母线滤波单元还包括第二输出母线滤波电容，所述第二输出母线滤波电容一端分别连接所述第一功率开关管以及所述母线输出端的正极，所述第二输出母线滤波电容另一端分别与所述第一输出母线滤波电容的一端、所述母线中心节点以及所述第一箝位二极管与第二箝位二极管之间的连接点连接。