[发明专利]一种自动均压电路

说明书

公开了一种自动均压电路。该自动均压电路包括电容分压电路、级联电路、动态平衡控制电路；其中，所述电容分压电路，包括多个电容，所述多个电容彼此串联并且配置为分担所述电容分压电路接收的输入电压；所述级联电路，包括多级级联电路单元，所述多级级联电路单元与所述多个电容一一对应且彼此电连接；动态平衡控制电路，与所述多级级联电路的每个级联电路单元电连接，配置为向每个级联电路单元提供电压信号使得所述输入电压在多级级联电路单元之间自动均压。本发明通过在每个级联单元电路中增加辅助电路，实现了多个电容之间的自动均压，使整个输出电压受闭环电路控制，增强了稳定性。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种自动均压电路。

背景技术

在轨道交通、新能源发电等领域，供电电压可能高达数千伏特。在将这种高压转换为其他电压时，如果使用高频开关电源直接变换，则需要选择合适的电路拓扑，以适应当前的半导体技术，兼顾可靠性和经济性。

当前高压直流变换拓扑理论中，普遍采用的两种方法，一个是多电平理论，一个是级联理论。使用多电平理论设计的电路控制复杂，增加钳位二极管，均压电容，采用复杂控制方法抑制器件的分散性。级联电路电路在控制上相对简单，只需要将常用的两电平电路叠加起来。但是现有技术在级联电路中,仅将二电平电路串联起来或并联起来，不足以将各个电路级电压控制到较好水平，主要原因是各个二电平电路效率不会完全相同，器件离散参数也不会完全相同，这给电路的安全性带来隐患。只要承受电压高的一级失效，整个电路将失效。而使用电容并联电阻均压的方法只适合负载远小于并联电阻消耗能量的场合，在实际较大输出功率的应用场合，受损耗限制，根本无法实施。

发明内容

本发明提供一种自动均压电路，目的在于用通过电路的设计与工作，将高电压转化为其他电压时使级联的多级电路实现自动电压均衡，满足电路的可靠性和经济性。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供一种自动均压电路，包括电容分压电路、级联电路、动态平衡控制电路；其中，所述电容分压电路，包括多个电容，所述多个电容彼此串联并且配置为分担所述电容分压电路接收的输入电压；所述级联电路，包括多级级联电路单元，所述多级级联电路单元与所述多个电容一一对应且彼此电连接；动态平衡控制电路，与所述多级级联电路的每个级联电路单元电连接，配置为向每个级联电路单元提供电压信号使得所述输入电压在多级级联电路单元之间自动均压。

例如，所述动态平衡控制电路包括多个辅助电路，每个级联电路单元包括一个主输出端，用于输出本级级联电路单元的功率，每个辅助电路包括辅助输出端，该辅助输出端并联于与本级级联电路单元相邻的级联电路单元的主输出端。

例如，每个级联电路单元的每个辅助电路的输出电压等于与该辅助电路的辅助输出端相并联的级联电路单元的主输出端的输出电压。

例如，当所述级联电路单元为第一级或最后一级级联电路单元时，所述辅助电路的辅助输出端并联于相邻上一级或相邻下一级级联电路单元的主输出端；当所述级联电路单元为中间级级联电路单元时，所述中间级级联电路单元包括两个辅助电路，其中一个辅助电路的辅助输出端并联于相邻上一级级联电路单元的主输出端，另一个辅助电路的辅助输出端并联于相邻下一级级联电路单元的主输出端。

例如，每个级联电路单元包括变压器，所述变压器包括：磁芯，以及绕在同一所述磁芯上的主绕组和辅助绕组，其中，所述主绕组具有所述主输出端，用于输出本级级联电路单元的本级功率；所述辅助绕组构成所述辅助电路并且具有所述辅助输出端，该辅助输出端并联于与本级级联电路单元相邻的级联电路单元的主绕组的主输出端。