[发明专利]一种回馈式电压补偿型脉冲负载电源系统及控制方法

权利要求书

1.一种回馈式电压补偿型脉冲负载电源系统及控制方法，其特征在于：

所述电源系统包括一个整流器和一个非隔离直流变换器，整流器输出端连接到非隔离直流变换器输出端，整流器输出端一侧和非隔离直流变换器输入端一侧等电位，另一侧分别连接至与脉冲负载两端；

整流器输出电容需在负载脉冲到来期间向其提供充足的峰值功率，因此该电容容量相对较大，电容电压允许波动范围较大。非隔离直流变换器输入端和负载端电容主要起滤波作用，只需按滤除开关频率纹波能力进行设计，因此其电容容量相对较小，非隔离直流变换器输入端电容电压波动情况与整流器输出电容电压波动情况相同，能够及时补偿整流器输出电容的影响，以维持负载端电压稳定；

该电源系统中功率有两条传输路径，一条是经整流器整流后直接流入负载，相当于只经过一级功率变换；另一条在整流器整流后流入非隔离直流变换器输入侧，经非隔离直流变换器变换后回馈到整流器输出电容中，最后流入负载，相当于经过了两级功率变换；

整流器可采用三种方式实现：

方式一：采用单级非隔离整流器，整流器将电网侧交流电转换成直流电后输出；

方式二：采用单级隔离式整流器，整流器不但将电网侧交流电转换成直流电，而且实现了输入侧和输山侧的电气隔离；

方式三：采用两级隔离式整流器，由一个单级非隔离整流器级联一个隔离式直流变换器组成，同样实现了电能形式的变换和电气隔离。

2.基于权利要求1所述电源系统相对应的控制方法，其特征在于，通过整流器控制整流器输山端电压峰值v_dm与输入端电网电流i_in；通过非隔离直流变换器控制负载端电压v_o；

对于整流器控制器，其具体控制过程为：

对整流器输出端电压峰值信号v_dm和输入端电流i_in进行实时采样。v_dm与参考电压值V_ref1相减后得到误差信号v_e1，该信号经过电压调节器1调节后得到电流参考信号I_inref，i_in与I_inref相减后得到电流误差信号i_e，该信号经过电流调节器调节后得到调制波信号v_m1，该信号经脉冲调制器后得到整流器的控制信号，从而实现对整流器输出端电压和输入端电流的调节；

对于非隔离直流变换器，其具体控制过程为：

对负载端电压v_o进行实时采样，将其与参考电压值V_ref做差后得到误差信号v_e2，该信号经过电压调节器2调节后得到调制波信号v_m2，该信号经脉冲调制器后得到非隔离直流变换器的控制信号，使得非隔离直流变换器输入端电压与整流器输出电压同步变化，能够及时补偿整流器输出电容电压变化的影响，从而维持负载端电压稳定。