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专利号: 2020114194506
申请人: 马东林
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种交流调压电路,交流调压电路由电容分压器和运算电路组成,电容分压器的结构为:输入电源Uin的一端IN_L连接到电容分压器的节点一Nd1,输入电源Uin的另一端IN_N连接电容分压器的节点四Nd4,开关一S1的另一端、开关二S2的一端、电容一C1的一端连接到节点一Nd1,开关三S3的另一端、开关四S4的一端、电容二C2的一端、电容一C1的另一端连接到节点二Nd2,开关五S5的另一端、开关六S6的一端、电容三C3的一端、电容二C2的另一端连接到节点三Nd3,开关七S7的另一端、开关八S8的一端、电容三C3的另一端连接到节点四Nd4,开关二S2的另一端、开关四S4的另一端、开关六S6的另一端、开关八S8的另一端连接电容分压器的输出Vbuf的一端BUF_L,开关一S1的一端、开关三S3的一端、开关五S5的一端、开关七S7的一端连接电容分压器的输出Vbuf的另一端BUF_N;

运算电路的结构包括

电容分压器的输出Vbuf的一端BUF_L连接有开关十三S13的一端、开关十五S15的一端,电容分压器的输出Vbuf的另一端BUF_N连接到节点七Nd7,开关十三S13的另一端、开关十四S14的一端、调压电容Ca的一端连接到节点五Nd5,开关十五S15的另一端、开关十六S16的一端、调压电容Ca的另一端、开关十七S17的一端连接到节点六Nd6,开关十七S17的另一端连接到节点七Nd7,开关十四S14的另一端、开关十六S16的另一端连接到输出Uout的一端OUT_L,节点七Nd7连接到输出Uout的另一端OUT_N。

2.一种根据权利要求1所述的交流调压电路的控制方法,所述控制方法包含电容分压器的控制方法和运算电路的控制方法,前述两个控制方法在充电调压时间段和放电输出时间段中循环工作;

在充电调压时间段中,电容分压器的控制方法完成调压的基准值Vbj,运算电路的控制方法完成调压电容Ca的调压值Vadj=±Va=D*Vbj,在放电输出时间段中,电容分压器的控制方法完成输出电压基准值Vbase,运算电路的控制方法完成输出电压基准值Vbase与调压值Va的运算Vbase±Vadj而改变输出电压Uout=Vbase±Vadj;

电容分压器的控制方法为:

电容分压器有3个,电容分压器的最小分压值Vbj等于输入电压Uin除以串联电容的总个数3,输出电容分压器输出一倍最小分压值1*Vbj

控制系统仅开通开关二S2、开关三S3或仅开通开关四S4、开关五S5或仅开通开关六S6、开关七S7,输出二倍最小分压值2*Vbj

控制系统仅开通开关二S2、开关五S5或仅开通开关四S4、开关七S7,输出直到3倍最小分压值3*Vbj

控制系统仅开通开关二S2、开关七S7,

以及输出负向的一倍最小分压值‑1*Vbj

控制系统仅开通开关一S1、开关四S4或仅开通开关三S3、开关六S6或仅开通开关五S5、开关八S8,输出负向二倍最小分压值‑2*Vbj

控制系统仅开通开关一S1、开关六S6或仅开通开关三S3、开关八S8,直到输出负向3倍最小分压值‑3*Vbj

控制系统仅开通开关一S1、开关八S8,

以及输出0V

控制系统不开通任何开关;

运算电路的控制方法为:

控制系统依据当前需要输出的电压值Uout除以电容分压器的最小分压值Vbj,得出模数M=Uout/Vbj和余数N=Uout%Vbj,模数值M的奇数值决定电容分压器的输出Vbuf在放电输出期间的电压基准值Vbase=M*Uin*1/N,余数决定在充电调压期间应该给充电调压电容Ca的充电调压值Va,用余数N的等量充电调压值Va除以电容分压器的最小分压值Vbj作为充电调压开关十三S13、开关十七S17的驱动信号PWM的占空比值D=Va/Vbj,以计算的占空比值D的驱动信号PWM驱动开关十三S13、开关十七S17工作并给充电调压电容Ca充电到等量于余数N的电压值Va=D*Vbj,在放电输出期间,用模数值M决定运算电路的计算方法为:当模数值M是奇数时,控制系统仅开通开关十四S14、开关十五S15,用输出电压基准值Vbase加上充电调压电容Ca的调压值Vadj=+Va作为输出电压值Uout=Vbase+Vadj,当模数值M是偶数时,控制系统仅开通开关十三S13、开关十六S16,用电压基准值Vbase减去充电调压电容Ca的电压值Vadj=‑Va作为输出电压值Uout=Vbase‑Vadj;

改变输出电压的控制方法为:

输出电压Uout的最小步进值△Uout_min等于占空比D的最小变化量1%乘以充电调压期间的电容分压器的输出电压值Vbj,升高输出电压Uout的控制方法是

当模数值M是奇数时,在充电调压期间按照最小步进值△Uout_min递增输出电压Uout+△Uout_min,当模数值M是偶数时,在充电调压期间按照最小步进值△Uout_min递减输出电压Uout‑△Uout_min,降低输出电压Uout的控制方法是

当模数值M是奇数时,在充电调压期间按照最小步进值△Uout_min递减输出电压Uout+△Uout_min,当模数值M是偶数时,在充电调压期间按照最小步进值△Uout_min递增输出电压Uout‑△Uout_min。