[發明專利]一種多相錯相并聯雙級變換器

無效

• 申請號: 201110252489.8
• 申請日: 2011-08-30
• 公開（公告）號: CN102324852A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 高軍;陳利強
• 申請（專利權）人: 深圳麥格米特電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/14
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 杜啟剛

[技術領域]

本發明涉及DC-DC變換電路，尤其涉及一種包括至少2個帶有前級調節器的諧振變換電路的多相錯相并聯雙級變換器。

[背景技術]

傳統的諧振變換電路具有原邊開關管容易實現軟開關，副邊開關管可以實現軟恢復，開關損耗低，效率高的優點，但是，諧振變換電路有一個很大的缺點，就是輸出電流紋波很大。解決上述問題的一個方法是將兩個或多個諧振變換電路錯相并聯工作，這種方法可以大大減小輸出紋波電流。但是，當交錯并聯的多個諧振變換電路諧振參數差異比較大時，容易出現多個變換電路的輸出電流不均衡，甚至出現某些電路不能向變壓器副邊傳遞功率的情況。

[發明內容]

本發明要解決的技術問題是提供一種各諧振變換電路均流工作，輸入端和輸出端紋波電流小的多相錯相并聯雙級變換器。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，一種多相錯相并聯雙級變換器，包括控制電路和并聯連接在輸入正負母線和輸出正負母線之間的至少2個帶有前級調節器的諧振變換電路，帶有前級調節器的諧振變換電路的諧振電路開環工作，通過前級調節器實現輸出電壓控制；控制電路控制各諧振變換電路同頻錯相工作，同時通過電流反饋控制保證各諧振變換電路的輸出電流相同。

以上所述的多相錯相并聯雙級變換器，所述的諧振變換電路包括變壓器以及輸出整流電路。前級調節器的輸入端與輸入直流母線耦合，輸出端作為所述諧振電路的輸入；諧振電路的輸出端與變壓器原邊耦合，變壓器副邊連接輸出整流電路的輸入端，輸出整流電路的輸出端與輸出直流母線耦合；前級調節器的開關管驅動信號和諧振電路的開關管驅動信號由控制電路供給；輸出母線電壓、各諧振變換電路的電流信號作為反饋信號輸入控制電路。

以上所述的多相錯相并聯雙級變換器，所述的控制電路包括開環PWM發波電路、電壓環、與諧振變換電路數量相同的電流環和PWM發生器，開環PWM發波電路產生諧振變換電路所需的固定的控制PWM信號，保證各諧振變換電路同頻錯相工作；電壓環通過比較輸出母線電壓和內部電壓基準信號輸出各電流環的基準電流；各電流環以電壓環的輸出的同一基準電流作為給定基準，通過與對應的諧振變換電路的電流信號做比較，由PWM發生器控制各對應諧振變換電路的輸出電流；同時，各電流環控制對應PWM發生器輸出的各前級變換器的開關管驅動信號同頻錯相，控制各對應前級變換器同頻錯相工作。

以上所述的多相錯相并聯雙級變換器，所述的前級調節器是Buck型調節器或Boost型調節器，所述的諧振變換電路是串聯諧振變換電路、并聯諧振變換電路或串并聯諧振變換電路；所述的諧振變換電路是全橋、半橋或三電平結構。

以上所述的多相錯相并聯雙級變換器，所述的前級調節器為Buck型調節器，所述前級調節器包括第一開關管、第一二極管，電感元件和第一電容，包括下述兩種連接方式：

第一開關管的一端與輸入負母線相連，另一端與所述第一二極管的陽極、電感元件的第一端相連，控制端連接到控制電路對應的PWM發生器的控制信號輸出端；第一二極管的陰極接輸入正母線；第一電容的一端與輸入正母線相連，另一端與電感元件的第二端相連；第一電容的兩端作為前級調節器的輸出端；

或第一開關管的一端與輸入正母線相連，另一端與第一二極管的陰極、電感元件的第一端相連，控制端連接到控制電路對應的PWM發生器的控制信號輸出端；第一二極管的陽極接輸入負母線；第一電容的一端與輸入負母線相連，另一端與電感元件的第二端相連；第一電容的兩端作為前級調節器的輸出端。

以上所述的多相錯相并聯雙級變換器，所述的諧振電路包括第二開關管、第三開關管、第四開關管、第五開關管，第一電感和第二電容，第二開關管、第三開關管、第四開關管和第五開關管組成全橋結構，全橋結構的輸入端連接所述前級調節器的輸出端；所述第一電感，第二電容與的變壓器原邊串聯，串聯電路的兩端分別連接所述全橋結構的兩個中點；第二開關管、第三開關管、第四開關管和第五開關管的控制端接所述開環PWM發波電路控制信號的輸出端；其中，所述第一電感是實際的電感器件或是電路的等效漏感。

以上所述的多相錯相并聯雙級變換器，所述的輸出整流電路包括第一整流二極管、第二整流二極管、第三整流二極管和第四整流二極管、第一整流二極管、第二整流二極管、第三整流二極管和第四整流二極管組成全橋整流結構；全橋整流結構的中點連接變壓器副邊的輸出端，全橋整流結構的正負端分別連接輸出母線的正負端。

以上所述的多相錯相并聯雙級變換器，各電流環的電流信號的采樣電流包括輸出正母線或負母線的電流、變壓器原邊電流、變壓器副邊電流或前級調節器電感元件電流。