[发明专利]一种通过BUCK储能电路匹配大动态负载变化的方法

说明书

本发明涉及供电系统给大动态负载供电变换领域，公开了一种通过BUCK储能电路匹配大动态负载变化的方法，当负载减小导致发电机或供电系统输出功率减小时，通过BUCK电路降压对储能电容充电储能,从而使供电系统的输出功率缓慢减小；在负载功率加大时,通过BOOST电路升压，使储能电容给负载供电,从而使供电系统的输出功率缓慢增大。从而使发电机不会因负载大动态的突然变化而引起震荡。最终实现发电机的供电能量平滑，减小发电系统侧的功率快速脉动，改善电源系统的电流调制问题。本发明相较现有技术，可实现储能电容能量高效利用，提升电源系统的效率，减小散热系统压力。

技术领域

本发明涉及供电系统给大动态负载供电变换领域，尤其涉及一种通过BUCK储能电路匹配大动态负载变化的方法。

背景技术

随着探测距离的增加，发射机的功率不断加大。而一般发射机的功放工作模式为发射和接收，即T/R(Transmitter and Receiver)模式，导致以T/R为主要负载的电力电子变换器在负载侧存在负载大动态变化。尤其是雷达等设备大动态负载变化(所谓大动态负载，主要是相对发电机能力来讲，一般指变化其能力的20％以上)。

根据接收雷达信号被动发射的发射机，其脉动重频变化范围很宽,从几赫兹至几百千赫兹，而且其占空比也是不固定的，这与雷达的主动固定重频的工作方式不同。现有被动发射应用的发射机系统都是工作在接收和发射状态，原来发射机系统在接收时，其发射通道可以通过关闭射频的方式(射频PIN调制)，但这样静噪较大，接受功耗也较大；随着接收灵敏度的提高，接收天线和发射天线减小，发射机系统缩小，故也要求静噪小；为减小静噪，发射通道一般采取栅极关闭方式，造成发射机接收消耗很小；关栅发射机的接收和发射变化功率一般可达10％到100％负载。即使采用通过射频调制的方法，其收发状态的变化功率可达50％到100％负载。

负载的动态变化将导致电力电子变换器的输入侧存在脉动电流，脉动电流又将引起发电系统的不稳定现象，导致发电系统的输出电压存在畸变，引起电流调制超标问题，对飞机、无人机、汽车以及小舰船等有限功率电源系统系尤为显著。因此，降低负载动态变化对电源系统的稳定性极其重要。

对于高频负载动态变化可以由储能电容实现输入功率平滑，从而减小电力电子变换器的输入电流脉动，解决电压调制超标问题；但是对于几赫兹至几百赫兹的脉冲负载，由于脉动频率低，电容储能方法需求的电容量大。几赫兹至几百赫兹频率会穿越发电机的响应频率，引起供电系统不稳定。

为解决几赫兹至几百赫兹的脉冲负载变化问题，常用的方法有电阻假负载补偿法，以及提高T/R组件在接收阶段功率的方法。电阻假负载方法需在负载侧并联额外的电阻与控制开关，占用系统体积，并且电阻产热热量大，电源系统效率低且散热困难。对于提高T/R组件在接收阶段的功率方法，同样存在电源系统效率低的缺点，同时T/R组件接收阶段的功率提升有限，对负载的动态变化改善有限。此外还可加大发电机功率，提高系统容量来减小脉冲负载的影响，但是这又会导致发电系统体积增大，成本变高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种通过BUCK储能电路匹配大动态负载变化的方法，从而使发电机避免因负载大动态的变化而引起震荡。当负载减小导致发电机或供电系统输出功率减小时，通过BUCK电路降压对储能电容充电储能,从而使供电系统的输出功率缓慢减小；在负载功率加大时,通过BOOST电路升压，使储能电容给负载供电,从而使供电系统的输出功率缓慢增大；最终使得发电机不会因负载大动态的变化而引起震荡。

本发明采用的技术方案如下：一种通过BUCK储能电路匹配大动态负载变化的方法，所述BUCK储能电路包括储能电容、BUCK储能充电模块和BOOST放电模块；所述BUCK储能电路一端连接在主电路的隔离二极管上，另一端连接在主电路的回线上；

当主电路的T/R组件处于发射模式时，主电路的负载功率变大，通过BOOST放电模块升压，使储能电容向负载供电，从而使供电系统的输出功率缓慢增大；