第264章 本卷终【高能！】

发明内容

……

好几个传授都指责刘晨。

通过电压互感器或电阻分压的体例测量输出电压Uout，采取电阻分压的体例还需求通过线性光耦将功率电路与节制电路断绝。

本发明是针对采取高频多电平逆变器的串连谐振DC/DC变更器，该变更器拓扑包含：逆变器将输入的稳定直流电压转换为多种脉冲电平输出，用来对串连谐振的幅度停止调剂；串连谐振电路由外加电容器C与变压器T1的漏感构成，如果变压器T1的漏感不敷。可外加电感，将逆变器输出的脉冲电平转换为正弦波形，以便于变压器T1升压或降压；高频不成控整流器对高频正弦电压整流，获得输出的直流电压Uout。

电压滞环节制分为直接电压滞环节制和直接电压滞环节制，直接电压滞环节制是汇集输出电压Uout，直接与给定的电压比较值停止比较，将成果输入节制器；直接电压滞环节制是输出电压Uout与给定的参考电压Uref通过调度器，将其成果与给定的电压比较值停止比较。直接电压滞环节制的给定电压比较值按照给定的参考电压Uref和滞环的数量、宽度直接决定，随输出电压Uout的窜改而窜改；直接电压滞环节制的给定电压比较值按照调度器的参数和设定的滞环数量、宽度决定，不因输出电压的窜改而窜改。

除此以外，还需对谐振电流和电容器C的电压停止限定，设定最高限值，若二者有其一超越设定的限值，下一个输出状况强迫为零状况或负状况，若二者都超越设定的限值，下一个输出状况强迫为负状况，以庇护开关器件，制止过电流和过电压。

本来一个个都热忱地称呼刘晨小先生，客气得很，现在设备也搞定了，又查出这类事，心中不爽之下，天然说话也不会客气。

对于双向多电平逆变器，在两侧对称增加开关器件，前侧增加S3H、S4H、S5H、…、S(n+1)H，后侧增加S3L、S4L、S5L、…、S(n+1)L，对于-t(1≤t≤n-1)状况，增加的输入电平为Ui(n+2-t)，StH和StL输入的电平都为Ui(n+2-t)，谐振电流为负时，开关器件StH和S2L导通，或开关器件StH和S2L反并联的快速二极管D2L导通，向谐振电路输出-Ui(n+2-t)电平，谐振电流为正时，开关器件StL和S2H导通，或开关器件StL和S2H反并联的快速二极管D2H导通，向谐振电路输出-Ui(n+2-t)电平。对于双向的多电平逆变器，各状况输入的电平不要求具有等差的线性干系。

“我确切熟谙。”刘晨道。

输入到节制器中的信号有前移后变成脉冲波形的谐振电流信号Ires，滞环比较的2n个成果，按照滞环比较的成果肯定下一个状况，将Ires的半周期整数倍作为肯定状况的触发信号，按照下一个状况输出开关器件的驱动信号，Ires的半周期为开关器件切换状况的触发信号。

基于谐振软开关技术的采取多电平逆变器的DC/DC变更器在谐振电流过零点时切换开关器件的通断，消弭了开关耗损，别的，多个开关器件并联在一起作为一个开关阀，能够达到均压和均流的结果，弥补MOSFET或IGBT的容量。

对于+n状况，谐振电流为正，开关器件S1H和S2L导通，谐振电流为负，开关器件S1L和S2H导通；-n状况时，谐振电流为正，开关器件S1L和S2H导通，如果开关器件反并联快速二极管，也可由快速二极管D1L和D2H自行导通，谐振电流为负，开关器件S1H和S2L导通，或由快速二极管D1H和D2L自行导通。

秦明的神采略略有些丢脸，道：“此人是谁呀？我们大师伙来自天南海北，不成能每小我都熟谙呀。”

通过电流互感器或在串连谐振电路中串入一个小电阻，以电压的情势测量获得初始谐振电流Ires_p，初始谐振电流为实际谐振电流的反向，电压跟从器将其反向放大获得Ires_in。将放大后的谐振电流Ires_in的相位前移ts，前移的时候为节制器器、驱动电路及开关器件切换等提早时候，以包管开关器件在谐振电流过零点时切换状况。将前移后的谐振电流Ires_s从正弦波形转换为节制器可辨认的脉冲波形Ires通入节制器，以检测过零点，脉冲波形Ires的幅值要与节制器的措置电平不异，措置器的电平普通为3。3V或5V。

对于直接电压滞环节制，环宽由低到高别离为给定的参考电压Uref的2h1%、2h2%、…、2hn%，给定电压比较值由低到高别离为：U1。U2，…，U2n，则U1=(1-hn%)Uref，U2=(1-hn-1%)Uref。U3=(1-hn-2%)Uref，…，Un=(1-h1%)Uref，Un+1=(1+h1%)Uref，Un+2=(1+h2%)Uref，Un+3=(1+h3%)Uref，…，U2n=(1+hn%)Uref。

秦明和龚书仍然不说话。

与现有技术比拟，本发明具有以下无益结果：第1、消弭了开关耗损；第2、节制快速、简朴；第3、开关器件频次恒定；第4、在谐振电流过零点时切换开关器件的状况，达到了很好的均压和均流结果，便于对开关器件并联增容；第5、所需求的节制器I/O引脚很少，一个节制器可节制多个该DC/DC变更器。(未完待续。)

对于负状况，若多电平逆变器中的开关器件都反并联了快速二极管，可封闭统统的开关器件，任由谐振电路按照本身能量挑选导通的快速二极管构成通路，此种节制体例简朴，但是n种负状况没法肯定节制。若要节制负状况，必须通过导通开关器件的体例，对于分歧的谐振电流方向，某个负状况导通的开关器件是分歧的。

“你早该说出来的，现在搞很多被动。”

学习现有的技术，和创新，那美满是两种截然分歧的才气，段位差很多。

“那不过是我高三复习阶段无聊撰写的诸多专利之一罢了，我跟我本身学习了这些技术，恐怕你们会不信。我就风雅点，直接奉告你们我都写了啥吧，不是很想晓得我如何实现的节制吗？”

别的，比较器输出的脉冲信号的幅值要与节制器的措置电平不异，节制器的措置电平普通为3。3V或5V。

“不但我熟谙，你们在坐的每一小我都熟谙。”刘晨又说，还笑了。

刘晨道：“呵，确切忘了说专利的事了，我也差点给忘了，确切有这么回事。”

对于正状况，单向多电平逆变器仍需采取“互补”的导通体例，各状况输入的电平要求具有等差的线性干系，对于t(1≤t≤n-1)状况，增加的输入电平为Ui(n+2-t)，谐振电流为正时，开关器件St和S2L导通，向谐振电路输出Ui(n+2-t)电平，谐振电流为负时，导通与开关器件St互补的开关器件Sn+4-t，并同时导通开关器件S1L，向谐振电路输出Ui(n+2-t)电平；双向多电平逆变器对于t(1≤t≤n-1)状况，谐振电流为正时，开关器件StH和S2L导通，向谐振电路输出Ui(n+2-t)电平，谐振电流为负时，导通开关器件StL和S2H，向谐振电路输出Ui(n+2-t)电平。

所提出的多电平逆变器拓扑布局有2种，一种称为单向多电平逆变器，另一种称为双向多电平逆变器。浅显逆变器为4个开关器件构成的2个桥臂，输入1种电平，可输出3种电平，单向多电平逆变器在浅显逆变器前端或后端的一侧增加开关管，增加一个开关器件。输入电平增加一种，输出电平增加两种，输入n种电平，需求一侧增加n-1个开关器件。统共需求n+3个开关器件；双向多电平逆变器是在浅显逆变器的根本上，前端和后端两侧对称增加开关器件，增加一对开关器件，输入电平增加一种，输出电平增加两种，输入n种电平。两侧增加2(n-1)个开关器件，统共需求2(n+1)个开关器件。

技术范畴

龚书道：“即便刘晨是跟人学习，能把握这么多的技术方法，那也是极其了不起了，绝对是我们江海大学特招出去的高材生，我的课题组仍然需求如许的人才，退学就过来跟着我亲身带的博士学习，比及本科毕业，那程度就很不错了，说不定能做些创新性的研讨了。”

对于直接电压滞环节制，设定调度器的输出稳定在Ur，环宽由低到高别离为Ur的2h1%、2h2%、…、2hn%。给定电压比较值由低到高别离为：U1，U2，…，U2n，则U1=(1-hn%)Ur，U2=(1-hn-1%)Ur，U3=(1-hn-2%)Ur，…，Un=(1-h1%)Ur，Un+1=(1+h1%)Ur。Un+2=(1+h2%)Ur，Un+3=(1+h3%)Ur，…，U2n=(1+hn%)Ur。

本发明的目标在于降服上述现有技术中的不敷，提出一种基于串连谐振软开关的多电平逆变器的电压滞环节制。在谐振电流过零点切换开关器件，因此开关频次是恒定的，因为是软开枢纽制，开关频次能够达到很高，且开关耗损较小。将基于串连谐振软开关的多电平逆变器与电压滞环节制连络起来，可保持开关频次恒定，易实现输出电压的快速、稳定节制。

世人侧耳聆听。

对于直接电压滞环节制。输出电压Uout与给定的电压比较值停止比较，Uout大于给定的电压比较值，比较器输出“1”，Uout小于给定的电压比较值，比较器输出“0”，2n个比较成果输入到节制器中。节制器记录此中“1”信号的数量为m，m与下一个输出状况的和值为n，即m=0，下一个状况为+n、m=1，下一个状况为+(n-1)、m=2，下一个状况为+(n-2)、…、m=n，下一个状况为0、m=n+1，下一个状况为-1、m=n+2，下一个状况为-2、m=n+3，下一个状况为-3、…、m=2n，下一个状况为-n。

对于直接电压滞环节制，调度器的输出电压Uoutr与给定的电压比较值停止比较，Uoutr大于给定的电压比较值，比较器输出“1”，Uoutr小于给定的电压比较值，比较器输出“0”，2n个比较成果输入到节制器中，节制器记录此中“1”信号的数量为m，m与下一个输出状况的差值为n，即m=2n，下一个状况为+n、m=2n-1，下一个状况为+(n-1)、m=2n-2，下一个状况为+(n-2)、…、m=n，下一个状况为0、m=n-1，下一个状况为-1、m=n-2，下一个状况为-2、m=n-3，下一个状况为-3、…、m=0，下一个状况为-n。

零状况时，多电平逆变器的根基4个开关器件轮番导通两个上桥臂或两个下桥臂，考虑到开关器件的利用寿命，不易一向导通两个上桥臂或两个下桥臂。如果开关器件反并联快速二极管。也可按照谐振电流的方领导通根基4个开关器件中的一个，操纵呼应的一个快速二极管替代与之并联的开关器件导通构成回路。

给定电压比较值的数量取决于逆变器的输出电平数，逆变器输入电平数n，由低到高别离为Ui1、Ui2、Ui3、…、Uin，则逆变器输出电平数(2n+1)，由高到低别离为+Uin、+Uin-1、+Uin-2、…、+Ui1、0、-Ui1、-Ui2、-Ui3、…、-Uin，每种状况输出一种电平，是以有(2n+1)种状况，按输出电平由高到低别离称为+n状况、+(n-1)状况、+(n-2)状况、…、0状况、-1状况、-2状况、-3状况、…、-n状况。给定电压比较值的数量为2n，滞环的数量为n。

4、肯定下一个节制状况

不过好歹给刘晨说了话，非难的声音较着就小了很多。

2、输出电压的汇集

黄杰忙道：“是吧，你是不是熟谙这申请专利的人？”

3、电压比较值的给定

刘晨笑着在白板上画框图说了起来。

“我们也熟谙？那不成能。”

本发明触及一种DC/DC变更器中的多电平逆变器的拓扑及节制体例，详细是一种开关频次保持恒定、基于串连谐振软开关的多电平逆变器拓扑及电压滞环节制。

这层次一下子就降落了，本来是课题组的副研讨员报酬，将来的交班人，好嘛，现在就是个门生身份了，让个博士生带着。

好些个丑恶的嘴脸。

刘晨摇了点头，道：“大师伙不是很体贴谁申请了专利嘛。那我就奉告你们呗，也没甚么。”

哗啦啦一片鼓噪，这无疑承认了他不过是从人家那儿偷学了这套技术，并非原创，也不是甚么天赋，就是会测验的门生罢了。

本发明是通过以下技术计划实现的，本发明包含以下步调：

按照开关器件分歧的导通体例，多电平逆变器的输出有3种根基状况，别离为正状况、零状况、负状况。正状况是多电平逆变器输出的脉冲电压方向与谐振电流方向不异，对谐振电流起到加强感化；零状况是多电平逆变器输出脉冲电压为零，谐振电路构成回路。谐振电流仅受负载影响；负状况是多电平逆变器输出的脉冲电压方向与谐振电流方向相反，使得谐振电流减弱。同一状况，谐振电流的方向分歧呼应的多电平逆变器的输出电平方向也要随之窜改，开关器件对应分歧的导通体例。在谐振电流的过零点切换开关器件的状况。以使得开关耗损为零，且开关频次与串连谐振频次始终保持不异。

1、谐振电流的汇集和措置

对于单向多电平逆变器。只要一侧增加了开关器件，以增加输入的电平数量，对于两个方向的谐振电流，节制开关器件导通时只能通过“互补”的体例。根基的4个开关器件为S1H、S2H、S1L、S2L，S1H和S2H构成一个桥臂，S1L和S2L构成一个桥臂，S1H和S1L为两个上桥臂，在前侧增加开关器件S3、S4、S5、…、S(n+1)，输入的电平数为n，以H点流向L点为谐振电流正方向。对于-t(1≤t≤n-1)状况，增加的输入电平为-Ui(n+2-t)，谐振电流为负时，开关器件St和S2L导通。或开关器件St和S2L反并联的快速二极管D2L导通，向谐振电路输出-Ui(n+2-t)电平，而谐振电流为正时，没法通过开关器件St的导通来输出-Ui(n+2-t)电平，开关器件St和S1L导通，或开关器件St和S1L反并联的快速二极管D1L导通。向谐振电路输出Ui(n+2-t)-Uin电平，是以，对于谐振电流为正的-t状况，必须导通与开关器件St互补的阿谁开关器件Sn+4-t，并同时导通开关器件S1L或与S1L反并联的快速二极管D1L，向谐振电路输出Ui(t-2)-Uin电平，若要结果不异，电平Ui(t-2)与Ui(n+2-t)必须互补，即二者之和为Uin，对于每种负状况都能够采取“互补”的导通体例，要求各状况输入的电平具有等差的线性干系，即Ui2=2Ui1、Ui3=3Ui1、Ui4=4Ui1、…、Uin=nUi1。对于后侧的单向多电平逆变器，节制负状况，也通过“互补”的导通体例。

5、输出开枢纽制信号