[发明专利]一种均压控制电路及其控制方法

说明书

本发明公开了一种均压控制电路及其控制方法，所述控制电路包括三路串联连接的主功率电路、采样电路以及主控芯片，三路所述主功率电路的输出端均与采样电路的输入端连接，采样电路的输出端与主控芯片连接，主控芯片分别与三路主功率电路的控制端连接，每一路主功率电路包括全桥变换模块、谐振模块、整流模块以及滤波模块，全桥变换模块、谐振模块、整流模块以及滤波模块依次连接；直流电源轻载或者空载输出时，三路主功率电路通过复制发波的方式进行PWM控制同时其中两路主功率电路的输出均压环起作用进行驱动信号占空比微调，实现均压控制；本发明的优点在于：解决直流电源空载或轻载输出时无法均压的问题。

技术领域

本发明涉及测量测试用电子设备领域，更具体涉及一种均压控制电路及其控制方法。

背景技术

在电子技术领域，直流测试电源是电力电子企业必不可少的测试仪器之一，由于很多被测设备需要高压测试，所以就要求我们的直流测试电源能够提供高电压输出，以满足各种测试环境。而全桥变换是目前高频直流测试电源常用的一种拓扑，而全桥变换拓扑由于受现有半导体器件发展水平的限制，导致单路很难实现高压输出，所以会用多路串联实现高压输出，但空载或轻载输出时主控制信号占空比很小，硬件的个体差异会导致各个模块无法实现均压输出。现有的通过加死负载的方法，一方面大大地降低了电源本身的效率，另一方面，也会令电源体积、成本有所增加；现也有通过单独控制发波的方法，这样会占用大量DSP资源。

中国专利公开号CN108494259A，公开了一种高压直流电源串并联组合系统的控制方法，属于高压直流电源和电压电流控制相关技术领域。高压直流电源IPOS组合系统在正常工作时，电压外环在每个开关周期对系统输出电压和各模块输出电压进行采样，通过PI控制策略对系统输出电压进行调节，同时实现输出均压；电流内环主要是采用无差拍控制策略对系统中逆变模块输出电流进行控制，减小电流波形的畸变率，提高系统瞬时响应速度。该专利申请中的控制方法不仅可获得高电压大功率，而且减小了输入侧开关的电流应力和输出侧器件电压应力，同时加快了动态响应速度，提高了控制精度。该专利申请适用于要求高输出电压和快速动态响应的高压直流电源。但是其没有解决直流电源空载或轻载输出时无法均压的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于现有技术直流电源存在空载或轻载输出时无法均压的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种均压控制电路，包括三路串联连接的主功率电路、采样电路以及主控芯片，三路所述主功率电路的输出端均与采样电路的输入端连接，采样电路的输出端与主控芯片连接，主控芯片分别与三路主功率电路的控制端连接，每一路主功率电路包括全桥变换模块、谐振模块、整流模块以及滤波模块，所述全桥变换模块、谐振模块、整流模块以及滤波模块依次连接；直流电源轻载或者空载输出时，三路主功率电路通过复制发波的方式进行PWM控制同时其中两路主功率电路的输出均压环起作用进行驱动信号占空比微调，实现均压控制。

本发明通过设计串联连接的主功率电路，输出每路电压采样送给主控芯片。工作时，直流电压反馈给三路主功率电路的控制端，通过主控芯片发出的脉冲驱动信号来控制全桥变换模块的导通与关断，主控芯片通过调节驱动信号的占空比来实现输出电压及功率的大小，通过谐振模块、整流模块以及滤波模块且三路主功率电路串联达到指定高压均压输出，直流电源轻载或者空载输出时，三路主功率电路通过复制发波的方式进行PWM控制同时其中两路主功率电路的输出均压环起作用进行驱动信号占空比微调，实现均压控制，解决空载或轻载输出时无法均压的问题。

进一步地，所述全桥变换模块包括电容C3n、开关管An、开关管Bn、开关管Cn和开关管Dn，所述电容C3n的一端与开关管An的源极连接，开关管An的漏极与开关管Cn的源极连接，开关管Cn的漏极与电容C3n的另一端连接，开关管Bn的源极与开关管An的源极连接，开关管Bn的漏极与开关管Dn的源极连接，开关管Dn的漏极与开关管Cn的漏极连接，其中，n取1、2或3，n表示第n路主功率电路。