[實用新型]一種可實現均壓及功率擴容的電源變換器拓撲

有效

• 申請號: 201120283946.5
• 申請日: 2011-08-06
• 公開（公告）號: CN202261015U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 鐘啟豪;李戰偉;陳士政
• 申請（專利權）人: 深圳市核達中遠通電源技術有限公司
• 主分類號: H02M3/00
• 分類號: H02M3/00;H02M3/24
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本實用新型涉及電源變換器拓撲，尤其涉及一種可實現均壓及功率擴容的電源變換器拓撲。?

背景技術

在中大功率輸出的變換器中，由于單個變換器的輸出功率有限，一般會采用變換器的串、并聯來擴大輸出功率的容量。如輸入電壓較高時，輸入端可以使用兩個或更多相等的電容串聯，并相應使用兩個變壓器串聯來降低電壓應力；如果輸出電壓較高時，次級變壓器也可以使用串聯(也可并聯輸出)形式。其中兩個或者更多的輸入端電容相等并串聯，每個變換器的參數一致，這樣每個變換器原邊的輸入電壓由于電容分壓降低到N分之一(N為變換器個數，N≥2)，相應開關電壓應力可以同樣減低，若輸入端為兩個電容串聯時，如附圖一(僅畫出兩個相等輸入電容串聯框圖，多于兩個相等電容串聯框圖，只要依次增加，不再畫出)。但實際電路中，由于輸入電容本身內部參數(如等效串聯電阻ESR-Equivalent?Series?Resistance等)差異、變換器中控制電路參數的離散性導致驅動脈寬不一致、每路效率不一致時，使輸入電容上的電壓不能均壓。特別在每路參數差異很大，變換器工作與輕載下，有可能造成輸入電容嚴重不均壓，會使得電容、開關管、輸出整流二極管等元器件耐壓不夠而損壞變換器。?

為了解決該問題，申請號為01125171.9的專利“一種用于電源變換器的均壓電路”中，提出了一種均壓電路來解決該問題。其采用同相控制的共磁芯反激電路，并與變換器共輸入電源電壓，均壓電路中兩個原邊線圈匝數相同，兩個功率開關管與同相脈沖相連。變換器各單元間存在壓差時，由均壓電路產生回路電流，而實現均壓，提高電路的輸出特性，且避免了電容兩端超出額定耐壓，使各元件免受損壞。?

但是，上述專利中需額外增加均壓電路，提高了電路的復雜度，并影響到電路的可靠性。?

發明內容

為解決現有技術存在的缺陷，本實用新型提供一種可實現均壓及功率擴容的電源變換器拓撲，其包括變換器主電路、輸入端電容和輸出端電容，所述變換器主電路包?括多個DC/DC變換單元，均分為N組，每組中有M個，所述輸入端電容C_in為N個，輸出端電容C_out為N×M個，其中N≥2，M≥2；所述DC/DC變換單元與所述輸入端電容Cin和所述輸出端電容Cout的連接方式如下：?

將第一組中所有DC/DC變換單元的輸入端并聯在第一個輸入端電容的兩端，將第二組中所有DC/DC變換單元的輸入端并聯在第二個輸入端電容的兩端，依此類推，將第N組中所有DC/DC變換單元的輸入端并聯在第N個輸入端電容Cin的兩端；?

將所述第一至第N組的各第一個DC/DC變換單元的輸出端并聯在第一個輸出端電容Cout的兩端，將所述第一至第N組的各第二個DC/DC變換單元的輸出端并聯在第二個輸出端電容Cout的兩端，依此類推，將所述第一至第N組的各第M個DC/DC變換單元的輸出端并聯在第N×M個輸出端電容Cout的兩端。?

根據實施例的記載，本實用新型還可采用以下優選的技術方案：?

各組中的DC/DC變換單元同相控制。?

各組中的DC/DC變換單元交錯一定角度控制。?

所述交錯一定角度控制是指交錯90°控制。?

還包括連接在主電路輸出端的PFC整流輸出電路。?

所述變換單元是LLC拓撲或移相全橋拓撲，所述PFC整流輸出電路是二極管整流電路或同步整流電路。?

本實用新型的有益效果是：?

而在本專利中，在不增加電路器件的情況下，通過改變變換器的接線方式，即可以實現相同的均壓效果。而且，通過該變換器拓撲，可以較好的實現輸出功率的擴容。?

另外，通過PFC整流輸出電路整流后輸出，則可明顯減小器件應力，如能夠減小輸入電容、輸出電容的紋波電流。?

附圖說明

圖1是現有技術中常用的電源變換器拓撲示意圖。?

圖2是本申請的電源變換器拓撲示意圖。?

圖3是可以產生穩定高壓輸出的一種三相單開關PFC電路，(可以作為本申請中圖5實施例的輸入電壓源)。?

圖4是可以產生穩定高壓輸出的一種三相三開關三電平PFC電路，(可以作為本申請中圖5實施例的輸入電壓源)。?

圖5是對應于圖2的一個實施例的電源變換器拓撲。?

具體實施方式

以下結合實施例并對照附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。?