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公开(公告)号：CN115021553A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210765540.3
申请日：2022-07-01
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种直流变换器及其控制方法，包括多个串联的电容分压器、多个非隔离型均衡单元和一个或多个功率单元子模块。电容分压器通过非隔离型均衡单元进行电压均衡，且可作为输入母线电容为功率单元子模块提供能量。每个均衡单元至少需要两个二极管，两个开关管和一个储能电容，且可实现级联扩展。通过功率单元子模块输出端的串、并联组成单个或多个输出端口，可实现直流变换器的高变比隔离式降压、输入串联输出串联隔离式升压或独立供电；若只在一个电容分压器输入电压，所有串联的母线电容直接提供输出，可实现非隔离式高变比升压。本发明无需高绝缘变压器；无论均衡单元开环或闭环控制，均容易实现电容分压器电压自然均衡。
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公开(公告)号：CN113612401A
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202110842999.4
申请日：2021-07-26
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M7/5387 , H02M7/5388 , H02M7/487 , H02M3/335
Abstract: 本发明公开了一种直流变换系统及其控制方法，直流变换系统包括多个三端口直流变压器子模块，每个子模块的输入负端与输出正端相连形成公共端。每个子模块的输入端串联，最后一个子模块的输出端可以作为变换器的输出端实现高变比降压；每个子模块的输出端串联，第一个子模块的输入端可以作为变换器的输入端实现高变比升压。每个子模块包括逆变电路、谐振电路、高频变压器和整流电路。本发明无需高绝缘变压器；子模块高压侧均压容易实现；解决了子模块因故障旁路时冲击电流大、输入电容掉电后子模块控制器无法向主控制器发送子模块状态信息、输入电容掉电后旁路开关误动作、以及启动时输入电容电压发散的问题。
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公开(公告)号：CN115833805A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211674025.0
申请日：2022-12-26
Applicant: 湖南大学
IPC: H03K17/14 , H03K17/567 , H03K17/687
Abstract: 本发明公开了一种栅极电压自动闭环调节的高压共源共栅结构，包括多个常开型半导体器件、雪崩二极管、N沟道耗尽型MOSFET、钳位二极管、电阻和电容等。单个常开型半导体器件驱动电路包含由一个N沟道耗尽型MOSFET、两个电阻和一个电容构成的栅极电压自动闭环调节电路，该闭环调节电路能够自动调节其栅极电压，使得多个常开型半导体器件共源共栅串联时栅极电压保持一致，且其栅极电压稳态值可以进行配置；保障各个器件驱动时的一致性、增强了驱动能力，且提升了共源共栅电路在串联级数和电压等级上的拓展能力。
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公开(公告)号：CN114825971A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210562115.4
申请日：2022-05-23
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于海底电源的可扩展辅助电源系统及其控制方法，只用一根高绝缘母线连接所有的高压侧辅电单元和低压侧辅电单元，实现了各个辅电单元的相互绝缘。本发明中，各个辅电单元结构相同，且采用单母线连接的方式使得本发明的辅电系统可扩展性很高，可以适用于不同电压等级和功率等级的海底电源以及其他相似结构的中压直流变换器中。本发明可以通过取电电路从海底电源内部本地取电，然后转换为功率模块控制单元和总体控制单元所需的辅电，无需外部供电或者控制。相比于从中压直流输入海缆上取电的方式的辅电系统，本发明结构简单，可靠性高。
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公开(公告)号：CN113612401B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202110842999.4
申请日：2021-07-26
Applicant: 湖南大学
IPC: H02M7/5387 , H02M7/5388 , H02M7/487 , H02M3/335
Abstract: 本发明公开了一种直流变换系统及其控制方法，直流变换系统包括多个三端口直流变压器子模块，每个子模块的输入负端与输出正端相连形成公共端。每个子模块的输入端串联，最后一个子模块的输出端可以作为变换器的输出端实现高变比降压；每个子模块的输出端串联，第一个子模块的输入端可以作为变换器的输入端实现高变比升压。每个子模块包括逆变电路、谐振电路、高频变压器和整流电路。本发明无需高绝缘变压器；子模块高压侧均压容易实现；解决了子模块因故障旁路时冲击电流大、输入电容掉电后子模块控制器无法向主控制器发送子模块状态信息、输入电容掉电后旁路开关误动作、以及启动时输入电容电压发散的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113992013A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111243463.7
申请日：2021-10-25
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种电流源直流变换器及其控制方法，控制器包括双电感逆变电路、谐振腔电路、整流电路以及滤波电路四部分，双电感逆变电路连接输入电流源两端，滤波电路的两端连接负载。本发明的双电感逆变电路可将恒流源输入转化为方波电流，输入侧无需支撑电容，输入电压不会发散；谐振腔电路为电流源输入结构，通过开关频率与谐振频率间的关系实现开关模块的软开通和软关断，提升整个变换器的变换效率；开关模块为共地结构，驱动信号无需经过隔离；在负载侧开路和短路的情况下电路都能正常运行，且开路电压可以调节，提升了变换器的可靠性；控制方式采用调频控制加上移相控制的方式，拓宽了整个变换器的调节范围。
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公开(公告)号：CN116073647A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310206826.2
申请日：2023-03-02
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种直流变换器及其控制方法，包括多个级联的功率单元；功率单元包括至少两个串联的输入电容；每个输入电容与至少一个开关管并联；第一个开关管与第二个开关管的连接中点与第一阻抗匹配电感一端连接，第t‑1个开关管与第t个开关管的连接中点与第二阻抗匹配电感一端连接；第一阻抗匹配电感另一端、第二阻抗匹配电感另一端之间通过均压电容支路连接；均压电容支路包括至少两个串联的均压电容；相邻两个均压电容的连接中点与谐振电容一端连接；谐振电容另一端接高频变压器原边绕组一端，高频变压器原边绕组另一端通过谐振电感接第m个输入电容和第m+1个输入电容的连接中点。本发明具有输入电压自动均衡、功率器件电流自动均衡的优势。
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公开(公告)号：CN114825971B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202210562115.4
申请日：2022-05-23
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于海底电源的可扩展辅助电源系统及其控制方法，只用一根高绝缘母线连接所有的高压侧辅电单元和低压侧辅电单元，实现了各个辅电单元的相互绝缘。本发明中，各个辅电单元结构相同，且采用单母线连接的方式使得本发明的辅电系统可扩展性很高，可以适用于不同电压等级和功率等级的海底电源以及其他相似结构的中压直流变换器中。本发明可以通过取电电路从海底电源内部本地取电，然后转换为功率模块控制单元和总体控制单元所需的辅电，无需外部供电或者控制。相比于从中压直流输入海缆上取电的方式的辅电系统，本发明结构简单，可靠性高。
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公开(公告)号：CN115833805B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202211674025.0
申请日：2022-12-26
Applicant: 湖南大学
IPC: H03K17/14 , H03K17/567 , H03K17/687
Abstract: 本发明公开了一种栅极电压自动闭环调节的高压共源共栅结构，包括多个常开型半导体器件、雪崩二极管、N沟道耗尽型MOSFET、钳位二极管、电阻和电容等。单个常开型半导体器件驱动电路包含由一个N沟道耗尽型MOSFET、两个电阻和一个电容构成的栅极电压自动闭环调节电路，该闭环调节电路能够自动调节其栅极电压，使得多个常开型半导体器件共源共栅串联时栅极电压保持一致，且其栅极电压稳态值可以进行配置；保障各个器件驱动时的一致性、增强了驱动能力，且提升了共源共栅电路在串联级数和电压等级上的拓展能力。
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公开(公告)号：CN113992013B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202111243463.7
申请日：2021-10-25
Applicant: 湖南大学
Abstract: 本发明公开了一种电流源直流变换器及其控制方法，控制器包括双电感逆变电路、谐振腔电路、整流电路以及滤波电路四部分，双电感逆变电路连接输入电流源两端，滤波电路的两端连接负载。本发明的双电感逆变电路可将恒流源输入转化为方波电流，输入侧无需支撑电容，输入电压不会发散；谐振腔电路为电流源输入结构，通过开关频率与谐振频率间的关系实现开关模块的软开通和软关断，提升整个变换器的变换效率；开关模块为共地结构，驱动信号无需经过隔离；在负载侧开路和短路的情况下电路都能正常运行，且开路电压可以调节，提升了变换器的可靠性；控制方式采用调频控制加上移相控制的方式，拓宽了整个变换器的调节范围。
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