[发明专利]开关模式电源系统和包括该系统的航空器

摘要

一种开关模式电源系统和包括该系统的航空器。该电源系统包括主开关单元（6），其包括第一主分支（14）和第二主分支（16），每个主分支包括主开关（T1、T2）；辅开关单元（10），其连接至主开关单元（6）并包括第一次级分支（20）和第二次级分支（22）及连接分支（24），每个次级分支包括次级开关（T3、T4），连接分支（24）将辅开关单元（10）连接至主开关单元（6），连接分支（24）包括开关电感器（L1）；主开关单元（6）和辅开关单元（10）相互级联连接；辅开关单元（10）包括至少两个开关电容器（C1、C2），开关电容器（C1）中的一者与次级开关（T3、T4）之一并联，开关电容器（C2）中的另一者与主开关（T1、T2）之一并联。

主权项

一种计划在输入连接至电功率源及在输出连接至负载的电力电源系统，该电力电源系统包括：主开关单元(6)，该主开关单元(6)包括第一主分支(14)和第二主分支(16)，所述第一主分支(14)和所述第二主分支(16)各自包括主开关(T1、T2)，所述主开关(T1、T2)在打开状态和闭合状态之间是可控的，以及辅开关单元(10)，该辅开关单元(10)连接至所述主开关单元(6)并包括第一次级分支(20)和第二次级分支(22)及连接分支(24)，一方面，所述第一次级分支(20)和所述第二次级分支(22)各自包括次级开关(T3、T4)，所述次级开关(T3、T4)在打开状态和闭合状态之间是可控的，以及另一方面，所述连接分支(24)用于将所述辅开关单元(10)连接至所述主开关单元(6)，所述连接分支(24)包括开关电感器(L1)，所述主开关单元(6)和所述辅开关单元(10)相互级联连接，所述辅开关单元(10)进一步包括至少两个开关电容器(C1、C2)，一个所述开关电容器(C1)与所述次级开关(T3、T4)中的一者并联，以及另一所述开关电容器(C2)与所述主开关(T1、T2)中的一者并联，该系统进一步包括两个输入端子(E1、E2)、两个输出端子(S1、S2)、连接在所述输出端子(S1、S2)之间的输出滤波器(8)和电感器(L2)，该电感器(L2)被包括在所述输出滤波器(8)中或者连接至所述输入端子(E1、E2)中的一者和所述主开关单元(6)，电感器电流(i2)能够流过所述电感器(L2)，该电力电源系统能够接收输入电压(Ve)并能够在输出提供输出电压(Vs)，所述电源系统(4)进一步包括控制装置(12)，该控制装置(12)能够控制所述主开关(T1、T2)和所述次级主开关(T3、T4)的打开和闭合，以用于根据所述输入电压(Ve)或根据所述输出电压(Vs)来电压控制 所述电源系统，或者根据所述电感器电流(i2)来电流控制所述电源系统，所述控制装置(12)被配置成根据以下项来控制相互具有相反相位的所述次级开关(T3、T4)：穿过所述开关电感器(L1)的辅开关电流(i1)、所述主开关(T1、T2)的状态以及所述辅开关单元的第二次级分支的次级开关的端子上的电压(Vsw1)，所述控制装置(12)被配置用于控制闭合所述辅开关单元(10)的第一次级分支(20)的次级开关(T3)：如果所述主开关单元(6)的第一主分支(14)的主开关(T1)被闭合且所述辅开关电流(i1)小于为负值的第二电流阈值(l1_th_neg)，以及如果所述辅开关单元的第二次级分支(22)的次级开关(T4)的端子上的电压(Vsw1)大于第一次级阈值(Vsw1_th_h)，或者所述主开关单元(6)的第一主分支(14)的主开关(T1)被闭合并且所述辅开关电流(i1)小于所述第二电流阈值(l1_th_neg)达到预定时间，以及如果所述主开关单元(6)的第二主分支(16)的主开关(T2)闭合且所述辅开关电流(i1)大于为正值的第一电流阈值(l1_th_pos)，则用于控制打开所述辅开关单元(10)的第一次级分支(20)的次级开关(T3)，其中所述控制装置(12)被配置用于控制闭合所述辅开关单元的第二次级分支(22)的次级开关(T4)：如果所述主开关单元的第二主分支(16)的主开关(T2)被闭合且所述辅开关电流(i1)大于所述第一电流阈值(l1_th_pos)，以及如果所述辅开关单元的第二次级分支的次级开关的端子上的电压(Vsw1)小于第二次级阈值(Vsw1_th_l)，或者所述主开关单元的第二主分支(16)的主开关(T2)被闭合并且所述辅开关电流(i1)大于所述第一电流阈值(l1_th_pos)达到预定时间，以及如果所述主开关单元(6)的第一主分支(14)的主开关打开且所述辅开关电流(i1)小于所述第二电流阈值(l1_th_neg)，则用于控制打开所述辅开关单元的第二次级分支(22)的次级开关(T4)。