為了保證電路正常運行，飛跨電容的電壓必須是輸出電壓的一半。為了實現(xiàn)這一點，必須對其電壓進行持續(xù)的調(diào)節(jié)，可以通過更改運行模式來實現(xiàn)。從第一篇文章三電平拓撲1—為什么要用三電平拓撲？最后的表中可以看出，模式1和模式4對飛跨電容沒有影響，因此必須在模式2和模式3中進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)狀態(tài)圖見圖1。

圖1 飛跨電容電壓調(diào)節(jié)方法

如前所述，具體模式取決于占空比。如果???? ≤ 0.5運行模式如下：

…→ 模式1→ 模式2→ 模式1→ 模式3→ …

如果飛跨電容電壓超過設(shè)定值，則可以修改運行模式來降低電壓：

…→ 模式1→ 模式3→ 模式1→ 模式3→ …

如果飛跨電容電壓小于設(shè)定值：

…→ 模式1→ 模式2→ 模式1→ 模式2→ …

如果???? ≥ 0.5所需的調(diào)整是類似的，利用模式4而不是模式1：

…→ 模式4→ 模式3→ 模式4→ 模式3→ …降低電壓

…→ 模式4→ 模式2→ 模式4→ 模式2→ …增加電壓

上述是一種比較簡單的調(diào)整方法，而且僅適合在Boost電路是做飛跨電容的電壓調(diào)節(jié)方法。在首航新能源的發(fā)明專利中，Monster發(fā)現(xiàn)了另一種電壓調(diào)節(jié)的方法，給大家分享出來，僅供參考。

首航新能源的發(fā)明專利表示：現(xiàn)有技術(shù)通過實時采樣飛跨電壓并做閉環(huán)控制來實現(xiàn)電容電壓均衡，因此需占用大量資源，增加了電路的成本。

現(xiàn)有技術(shù)獲取電感電流給定值與電感電流反饋值進行電流環(huán)計算的同時，通常還需對飛跨電容電壓進行采樣并增加額外的環(huán)路控制，電感電流給定值、電感電流反饋值與飛跨電容電壓共同作用輸出的兩個控制信號分別發(fā)送至對應(yīng)的發(fā)波模塊，獲得兩個不同的驅(qū)動信號分別控制兩個開關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)斷以實現(xiàn)將輸入電壓升高至所需的電壓，其中，對飛跨電容電壓進行采樣并增加額外的環(huán)路控制雖使電容電壓達到均衡，但占用大量資源，且現(xiàn)有技術(shù)中兩個開關(guān)管的驅(qū)動信號生成不是獨立，而是需要額外的發(fā)波模塊，這也在一定程度上增加了設(shè)計該飛跨電容三電平Boost電路的成本。因此需要設(shè)計無需實時采樣飛跨電壓并做閉環(huán)控制即可實現(xiàn)電容電壓均衡，有效地減少了設(shè)計成本及資源占用的飛跨電容三電平Boost電路。話不多說，直接上圖。

圖2 首航專利框圖

圖3 平衡橋臂

注：以上素材選自首航專利，素材版權(quán)歸屬原專利權(quán)所有者。

Monster對整體框圖進行了還原，如圖4所示。

圖4

根據(jù)專利的權(quán)利要求描述，Cp和Cn是兩個相等的電容器，理論上兩個電容的電壓應(yīng)當(dāng)是輸出電壓的一半，當(dāng)飛跨電容電壓小于輸出電壓的一半時，即Cn電壓大于CFC電壓，一方面，Cn會自動通過電阻串聯(lián)的二極管對飛跨電容進行充電，另一方面，保持T2閉合，T1斷開，輸入電壓也可以通過電感對CFC充電，兩種措施可以使CFC電壓與Cn電壓保持基本相等，電流回路如圖5所示。

圖5

這時候可能有人發(fā)問，飛跨電容的電壓偏高時，怎么辦？不好意思，在專利中，Monster沒有找到相關(guān)的信息，大家如有興趣，可以去研究一下，分析清楚不要忘記私信我哈。均衡單元的T3、T4和L1又有什么作用？當(dāng)Cn給CFC充電以后，Cn的能量轉(zhuǎn)移到飛跨電容中，其電壓可能會降低，導(dǎo)致Cn的電壓與Cp的電壓不一致，這時候就該電壓均衡單元發(fā)揮作用了，我們來看兩個回路圖。

圖6

圖7

第三開關(guān)管T3、第四開關(guān)管T4的導(dǎo)通與關(guān)斷時間各占50％的周期長度。T3導(dǎo)通時，Cp通過T3給L1進行儲能，當(dāng)T3斷開，T4閉合時，L1的能量轉(zhuǎn)移到Cn中，因為兩個開關(guān)管的占空比是50%，在某種程度上，可以使Cn和Cp的電壓保持在某個范圍內(nèi)東泰平衡，確實降低了控制的難度。由于時間關(guān)系，今天就先分享到此，大家有任何關(guān)于三電平的問題都可以私信小編探討，不要忘了，飛跨電容電壓高了，該怎么處理呢？如果你發(fā)現(xiàn)了答案，請告訴我哦！免責(zé)聲明：本文素材來源于網(wǎng)絡(luò)，免費傳達知識，素材版權(quán)歸原作者所有；專利分享僅供大家參考學(xué)習(xí)，請尊重知識產(chǎn)權(quán)，文中觀點僅供分享交流，不代表本公眾號立場，轉(zhuǎn)載請注明出處，如涉及版權(quán)等問題，請您告知，我們將及時處理。