[发明专利]电容串联自动均压电路及其控制电路

权利要求书

1.一种电容串联自动均压电路的控制电路，其特征在于：

所述电容串联自动均压电路包括功率电路，所述功率电路包括均压电路和逆变电路，其中：

所述均压电路设有均压变压器Tr1，所述均压变压器Tr1的副边设有第一～第三副边绕组N12、N11、N13和第二～第四二极管D2、D3、D4；

所述逆变电路由电容桥臂、电阻桥臂、IGBT桥臂、第一逆变变压器Tr2以及第二逆变变压器Tr3组成，其中：电容桥臂由第二～第四滤波电容C2、C3、C4依次串联组成，负责提供平衡的三路直流电压；电阻桥臂负责为电容桥臂进行静态均压；IGBT桥臂负责DC-AC逆变，将静态均压后电阻桥臂的三路直流电压逆变成检流电压；第一逆变变压器Tr2与第二逆变变压器Tr3与电容桥臂、IGBT桥臂连接，起隔离作用，同时，通过电磁感应传输电能；

所述均压变压器Tr1原边与副边能量传输时，第二副边绕组N11通过第三二极管D3连接在第三滤波电容C3的两端；第一副边绕组N12通过第二二极管D2连接在第二滤波电容C2的两端；第三副边绕组N13通过第三二极管D4连接在第四滤波电容C4的两端，为第二～第四滤波电容C2、C3、C4均压；

所述电容桥臂由第二滤波电容C2～第四滤波电容C4依次串联构成；

所述电阻桥臂由第二均压电阻R2～第四均压电阻R4依次串联构成；

所述IGBT桥臂由第二IGBT S2～第四IGBT S4依次连接构成；

其中：

直流正极与第二滤波电容C2正极、第二均压电阻R2一端以及第二IGBT S2漏极相连；

直流负极与第四滤波电容C4负极、第四均压电阻R4一端以及第四IGBT S4源极相连；

第二滤波电容C2负极与第三滤波电容C3正极、第二均压电阻R2另一端、第三均压电阻R3一端以及第一逆变变压器Tr2原边绕组非同名端相连；

第三滤波电容C3负极与第四滤波电容C4正极、第三均压电阻R3另一端、第四均压电阻R4另一端以及第二逆变变压器Tr3原边绕组非同名端相连；

第二IGBT S2源极与第三IGBT S3漏极以及第一逆变变压器Tr2原边绕组同名端相连；

第三IGBT S3源极与第四IGBT S4漏极以及第二逆变变压器Tr3原边绕组同名端相连；

输出正极与第一逆变变压器Tr2副边绕组同名端相连；输出负极与第二逆变变压器Tr3副边绕组非同名端相连；第一逆变变压器Tr2副边绕组非同名端与第二逆变变压器Tr3副边绕组同名端相连；

所述控制电路包括测压电路、外围电路以及模拟电路，其中：所述测压电路包括第五分压电阻R5～第八分压电阻R8，所述第五分压电阻R5、所述第六分压电阻R6串联后并联在功率电路中的第四滤波电容C4两端；所述第七分压电阻R7与所述第八分压电阻R8串联后接在直流正极与直流负端之间；

所述测压电路，用于检测直流侧电压，经过第七～第八分压电阻R7、R8作用，得到一个电压信号，并检测功率电路中第四滤波电容C4端电压，得到经过第五～第六分压电阻R5、R6作用，得到另一个电压信号，这两个电压信号作为外围电路的输入；

所述外围电路，用于对测压电路得到的两个电压信号进行比较处理，将处理后的信号反馈到所述模拟电路中控制芯片的反馈输入端口；所述控制芯片为反激式开关电源控制器；

所述控制芯片，用于来自模拟电路各个信号，经过处理后得到驱动脉冲信号，控制功率电路中功率器件的开关状态；

所述第五分压电阻R5～第八分压电阻R8有R₆/(R₅+R₆)＝3R₈/(R₇+R₈)的关系，公式中各参数均为对应电阻的电阻值；

所述模拟电路包括控制芯片、第一瞬态抑制二极管TVS1以及第二十电阻R20～第二十七电阻R27，其中：控制芯片的第一引脚VDD与+15V工作电源相连，第二十电阻R20一端与+15V工作电源相连，另一端与控制芯片的电压检测输入端第二引脚VS、第二十一电阻R21的一端相连；第二十一电阻R21另一端接地；第二十二电阻R22一端与控制芯片的驱动输出端口第六引脚DRV相连，另一端与功率电路中的第一功率MOSFET S1栅极相连；第二十三电阻R23一端与功率电路中的第一功率MOSFET S1源极、控制芯片的第五引脚CS相连，另一端接地；第二十四电阻R24一端与第一瞬态抑制二极管TVS1阳极以及控制芯片的高压输入端口第八引脚HV相连，另一端与第二十五电阻R25～第二十七电阻R27依次串联后接地；第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27首尾依次串联；控制芯片的偏置电源输入端口VDD与+15V工作电源相连，接地输入端口第四引脚GND与地端相连。