[发明专利]一种多模块组合变换器及其软启动控制方法

权利要求书

1.一种多模块组合变换器，包括n个模块，n为大于1的自然数，每个模块均包括半桥 直流变压器(I)，所述半桥直流变压器(I)包括电源电路、变换电路、主变压器和输出整流 滤波电路，其中：变换电路包含两个功率开关管；主变压器包括原边绕组及第一和第二副边 绕组；输出整流滤波电路包括两个二极管、滤波电容和负载，一个二极管的阳极连接主变压 器第一副边绕组的同名端，另一个二极管的阳极连接主变压器第二副边绕组的异名端，两个 二极管的阴极相连并连接滤波电容的一端和负载的一端，主变压器的第一副边绕组的异名端 与第二副边绕组的同名端相连并连接滤波电容的另一端和负载的另一端，

其特征在于：每个模块还包括电流峰值抑制及输入均压控制电路(II)和开关管驱动电 路(III)，其中：电流峰值抑制及输入均压控制电路(II)包括迟滞比较器、反相器、单门 限比较器、逻辑或门(OR)、控制开关管(Q3)、电阻(R9)和电压控制电压源(VCVS)及电 流控制电压源(CCVS)，电压控制电压源(VCVS)连接在半桥直流变压器(I)的电源电路的 正负输入端之间，电流控制电压源(CCVS)的电流输入端连接半桥直流变压器(I)的输出整 流滤波电路的两个二极管的阴极，电流控制电压源(CCVS)的电流输出端连接滤波电容及负 载的一端；第一参考基准电压(Vref1)接入迟滞比较器的同相输入端，迟滞比较器的反相输 入端连接上述电流控制电压源(CCVS)以接入采样电压(Vt1)，迟滞比较器的输出端连接反 相器的反相输入端，第二参考基准电压(Vref2)接入单门限比较器的反相输入端，单门限比 较器的反相输入端还连接上述电压控制电压源(VCVS)以接入输入电压采样值(Vt2)，单门 限比较器的同相输入端接地，单门限比较器的输出端和反相器的输出端均连接逻辑或门(OR) 的输入端，逻辑或门(OR)的输出端连接控制开关管(Q3)的基极，控制开关管(Q3)的发 射极连接反相器的同相输入端并接地，控制开关管(Q3)的集电极连接电阻(R9)的一端； 开关管驱动电路(III)包括驱动芯片(IC1)和软启动电容(C6)，驱动芯片(IC1)的软启 动端分别连接软启动电容(C6)的一端和电阻(R9)的另一端，软启动电容(C6)的另一端 连接驱动芯片(IC1)的地端并接地，驱动芯片(IC1)的驱动信号输出端SA和SB端分别与 半桥直流变压器(I)的变换电路中的两个功率开关管的栅极连接；

其中：采样电压(Vt1)为滤波前的输出电流电压采样值。

2.一种基于权利要求1所述的多模块组合变换器的软启动控制方法，其特征在于：在任 意模块的半桥直流变压器(I)中，通过电压控制电压源(VCVS)得到输入电压采样值(Vt2)， 将滤波前的输出电流通过电流控制电压源(CCVS)得到采样电压(Vt1)；采样电压(Vt1)与 由第一参考基准电压(Vref1)确定的迟滞比较器的阀值比较：当采样电压(Vt1)高于上阀 值(UT+)时，迟滞比较器输出负的低电平的第一基准电压(Vjz1)，然后通过反相器得到正 的高电平的第三基准电压(Vjz3)并输出至逻辑或门(OR)，当采样电压(Vt1)低于下阀值 (UT-)时，迟滞比较器输出正的高电平的第二基准电压(Vjz2)，然后通过反相器得到负的 低电平的第四基准电压(Vjz4)并输出至逻辑或门(OR)；输入电压采样值(Vt2)与由第二 参考基准电压(Vref2)确定的门限电平(UT)比较：当输入电压采样值(Vt2)低于门限电 平(UT)时，单门限比较器输出高电平的第五基准电压(Vjz5)至逻辑或门(OR)，当输入电 压采样值(Vt2)高于门限电平(UT)时，单门限比较器输出低电平的第六基准电压(Vjz6) 至逻辑或门(OR)；只有当逻辑或门(OR)输入为第四基准电压(Vjz4)和第六基准电压(Vjz6) 时，逻辑或门(OR)才输出低电平的第八基准电压(Vjz8)，否则输出高电平的第七基准电压 (Vjz7)：

当第七基准电压(Vjz7)加于控制开关管(Q3)的基极使之导通时，控制开关管(Q3) 的集电极电压下降至控制开关管(Q3)的导通压降，得到第九基准电压(Vjz9)，即驱动芯片 (IC1)上的软启动电容电压(Vc)下降至第九基准电压(Vjz9)，驱动芯片(IC1)停止输出 驱动信号，模块关闭；当第八基准电压(Vjz8)加于控制开关管(Q3)的基极使之关断时， 控制开关管(Q3)的集电极得到瞬态的第十基准电压(Vjz10)，即驱动芯片(IC1)上的软启 动电容电压(Vc)又开始上升，当软启动电容电压(Vc)上升到第十基准电压(Vjz10)时， 驱动芯片(IC1)再次启动，重新输出驱动信号，模块再次工作；

其中：模块由半桥直流变压器(I)、电流峰值抑制及输入均压控制电路(II)和开关管 驱动电路(III)组成。