[发明专利]开关电容谐振倍压整流变换器及其控制方法、控制系统

权利要求书

1.一种开关电容谐振倍压整流变换器，其特征在于，包括串联的m个正模块、串联的n个负模块；第一个正模块、第一个负模块分别与有源子模块的负端、正端连接；第i个正模块与第i个、第i+1个正谐振支路连接；第j个负模块与第j个、第j+1个负谐振支路连接；第m个正模块与第m个正谐振支路连接；第n个负模块与第n个负谐振支路连接；所述有源子模块与第一个正谐振支路、第一个负谐振支路连接；第m个正模块的正端作为输出电压的正端；第n个负模块的负端作为输出电压的负端；其中，m和n为正整数；i=1，2，…，m-1；j=1，2，…，n-1；所述正模块、负模块均采用无源子模块。

2.根据权利要求1所述的开关电容谐振倍压整流变换器，其特征在于，所述有源子模块采用全桥逆变电路或半桥逆变电路。

3.根据权利要求1所述的开关电容谐振倍压整流变换器，其特征在于，所述无源子模块为半桥整流电路或者全桥整流电路。

4.根据权利要求1所述的开关电容谐振倍压整流变换器，其特征在于，所述正谐振支路、负谐振支路均包括谐振电容和与所述谐振电容串联的谐振电感。

5.根据权利要求1～4之一所述的开关电容谐振倍压整流变换器，其特征在于，m=n。

6.一种权利要求1～5之一所述开关电容谐振倍压整流变换器的控制方法，其特征在于，包括：

当开关电容谐振倍压整流变换器运行在开环模式时：

若有源子模块为半桥逆变电路，则有源子模块的两个开关管互补导通；

若有源子模块为全桥逆变电路，则有源子模块第一桥臂的两个功率开关管互补导通，第二桥臂的两个功率开关管互补导通，第一桥臂两个功率开关管开关信号相同，第二桥臂两个功率开关管开关信号相同；

当开关电容谐振倍压整流变换器运行在闭环模式时：将开关电容谐振倍压整流变换器输出电压的参考值Vref与采样得到的输出电压Vo作差后送入PI控制器，得到压控振荡器的参考值，将压控振荡器的输出接到过零比较器的输入端，得到有源子模块的功率开关管的开关信号。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当开关电容谐振倍压整流变换器运行在开环模式时，有源子模块功率开关管的开关频率fs与正谐振支路/负谐振支路串联谐振频率fr相同。

8.一种开关电容谐振倍压整流变换器的控制系统，其特征在于，包括控制器；所述控制器被配置或编程为用于执行权利要求6或7所述方法的步骤；所述控制器的输出控制信号输入到开关电容谐振倍压整流变换器有源子模块的功率开关管的门极。