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龙图腾网获悉东北林业大学申请的专利一种飞跨电容七电平软开关功率放大器的电容电压主动平衡控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120033993B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510102624.2，技术领域涉及：H02M3/07；该发明授权一种飞跨电容七电平软开关功率放大器的电容电压主动平衡控制方法是由韦坚;郭智超;刘晨;赵晓坤;王伟男;鄂鹏;张佳薇设计研发完成，并于2025-01-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种飞跨电容七电平软开关功率放大器的电容电压主动平衡控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种飞跨电容七电平软开关功率放大器的电容电压主动平衡控制方法，所述方法基于功率放大器拓扑的数学模型，分析其工作状态、功率放大器的多电平电压和电感电流特性，研究梯形滤波电感电流的参数特征。根据软开关十个状态的转换机制，基于电流循环传导路径和梯形滤波等效平均电流误差最小的约束条件对梯形滤波电感电流的六个关键时间域进行动态分配。考虑飞跨电容的初值情况，载波移相调制满足了初始电压平衡条件，结合动态重构的梯形滤波电流，实现了全运行范围内多开关周期飞跨电容电压的稳定。闭环仿真结果表明，本发明提出的控制策略能够有效控制电容电压平衡，并实现高精度电流输出。

本发明授权一种飞跨电容七电平软开关功率放大器的电容电压主动平衡控制方法在权利要求书中公布了：1.一种飞跨电容七电平软开关功率放大器的电容电压主动平衡控制方法，其特征在于所述方法包括如下步骤： 步骤1、梯形滤波电流的数学模型建立： 梯形滤波电流在单个周期内，有两个瞬间选择飞跨电容充电或放电，为了确保梯形滤波形状的可行性，结合软开关的谐振模态及换路特性进行最优化分配，得到梯形滤波电流iLf的斜率方程为： 其中，α为[t0，t1]、[t9，t10]时间段梯形滤波电流iLf的斜率；β为[t4，t6]时间段梯形滤波电流iLf的斜率；γ为[t2，t3]、[t7，t8]时间段梯形滤波电流iLf的斜率；对于阶段α和阶段β，选择最高电平Vdc和最低电平-Vdc作为所需分配电平，而对于梯形滤波电流中间阶段部分γ对应的电平等级，所选电平利用输出电压uout来决定，选择与输出电压uout最接近的电平级；up代表交流侧结点电压；Lf代表滤波电感的电感值； 在飞跨电容七电平软开关功率放大器拓扑中，以Cr1、Cr2、Cr3、Cr4、Cr5、Cr6、Cr7、Cr8、Cr9、Cr10、Cr11和Cr12作为滤波电流的谐振元件，实现开关管的软开关过程；以飞跨电容平衡为依据，建立梯形滤波电流的准确数学模型； 步骤2、通过计算得出重构梯形滤波电流在单个周期下的完整描述，使得电容在单个周期充放电荷达到平衡； 步骤3、基于飞跨电容电压平衡的闭环控制策略设计： 步骤3.1、在系统最开始运算时，飞跨电容采用短暂的移相调制环节，当飞跨电容的电压完成预充电后迅速切换到梯形滤波电流控制，并进入工作状态； 步骤3.2、飞跨电容多电平功率放大器依靠移相载波脉宽调制实现飞跨电容的预充电，飞跨电容的开关函数为： iqx＝Sn-Sn+1iLf 其中，iqx代表流过飞跨电容Cqx的电流值；Sn和Sn+1代表相邻的两个开关管；在一个调制周期内，为了维持飞跨电容的电压保持恒定，飞跨电容满足安秒平衡原理： 其中，代表流过飞跨电容Cqx的电流平均值； 对上式做开关周期平均化处理，得到飞跨电容Cqx在一个开关周期内的电压变化量： 其中，Dn和Dn+1分别表示开关管Sn和Sn+1的占空比；Ts表示开关周期；代表滤波电感电流的平均值； 步骤3.3、为了保证输出电流质量，初始均压完成后，采用梯形滤波电流控制方式，通过控制梯形滤波电感电流，使飞跨电容在单个周期内实现充放电平衡，同时，通过时间分配原则合理保证各个工作状态的正确进行和梯形滤波电感电流的连续性； 步骤3.4、在重构梯形滤波电流时，为了维持电压平衡，导致电流等效值发生变化，为了保证输出电流持续跟踪给定电流信号，需要在控制回路中将变化值补偿回去，补偿电流ibas的大小为： 当等效电流平均值iave0时，ibas0，iave0时，ibas0，需要在控制系统中利用负反馈环节实现电流的补偿。

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