[发明专利]用于升降压控制器的输入电流生成方案

说明书

背景技术

本发明涉及逆变型(inverter-type)电源供应器中的预调节器的控制，并且更具体地，涉及逆变型电源供应器的预调节器中的升降压(buck-boost)控制器。

在逆变型电源供应器中，输入电压首先被整流并且然后经受逆变器部分中的高频开关操作。逆变器部分的输出经由变压器和整流器被转换为期望的电压。逆变器部分中的高频开关使得效率得以增加并且变压器的体积和重量可以被显著地减小。

一般地，从设计的角度来说，期望的是将逆变器部分输入处的电压保持为相对恒定的电压。因此，为了在输入电压的范围(例如，230V至575V)操作电源供应器，可以在电源供应器的逆变器部分之前添加预调节器部分。预调节器被这样控制，以致逆变器部分的输入电压被保持为固定电压。

发明内容

在本发明的示例性实施方案中，用于升降压电路的控制电路包括电感器电流传感器、输入电流合成器、电流积分电路以及PWM控制器，所述PWM控制器提供所述升降压电路的输出与预先确定的设定值(setpoint)之间的差的PWM信号表示。

所述输入电流合成器接收来自所述电感器电流传感器的信号并且发送合成电流信号至电流平均电路。电流平均电路取所述合成电流的平均并且发送表征平均合成电流的反馈信号至所述PWM控制器。在非限制性的实施方案中，所述电流平均电路包括积分电路来取所述合成电流的平均。

进一步的实施方案是从如下的说明书、附图和权利要求书可以推知的。

附图说明

在全面考虑附图中以图解方式被阐述的本发明的示例性实施方案的基础上，本发明的优点、性质和各种附加特征将更加明显，在所述附图中：

图1图示说明与本发明的示例性实施方案一致的电源供应器的框图。

图2图示说明图1中所示的电源供应器中的预调整器的升降压电路的示例性实施方案。

图3为图2中所示的示例性升降压控制器的框图。

图4图示说明示例性PWM信号。

图5为图3中所示的主PWM控制器的电路框图。

图6为图3中所示的PWM分配器(PWM splitter)的框图。

图7为图1中所示的输入电流合成器的框图。

图8为针对图7的积分电路中的开关的时序图。

图9图示说明使用与本发明一致的升降压控制器和输入电流生成器的三级电源供应器。

具体实施方式

通过参照附图本发明将被更加详细地说明，这不以任何方式限制本发明的范围。

图1图示说明被应用到三级电源供应器的本发明的示例性实施方案。然而，本发明的示例性实施方案还包括单级电源供应器。输入端子5接收例如从115伏特均方根值(rms)至575伏特均方根值的输入电压范围。输入功率信号由整流器10整流，在该示例性实施方案中，整流器10包括二极管桥。然后，整流输出被发送到预调节器20。

预调节器20被配置来在逆变器30的输入处针对各种输入电压提供相对恒定的预设电压Vdc。在该非限制性示意的实施方案中，预调节器的输出Vdc被设定在400伏特DC。电容器25可以被用来储存能量，以致到逆变器30的功率流不会随负载变化而被打扰(interrupted)。在所示的实施方案中，逆变器30为将其输入处的DC信号转换为AC信号的高频开关电路。

逆变器30的输出由变压器40针对期望的应用变换为适当的电压，并且由输出整流电路50整流。作为实施例，图1示出电源供应器被用作DC焊机(welder)的应用。

如图2中所示，在本发明的示例性实施方案中，预调节器20被配置为升降压电路。预调节器20包括降压开关60、升压开关62、二极管64和66以及电感器68。降压开关60和升压开关62可以为固态(solid-state)开关，例如IGBT或者MOSFET，并且这些开关由升降压控制器100控制，以将预调节器20的输出Vdc维持在期望的设定值。在非限制性的实施方案中，针对Vdc的该设定值可以为400伏特DC。在其他示例性实施方案中，针对Vdc的设定值可以基于可操作的或期望的参数被设定为更高或更低。