[實用新型]一種不隔離降壓型直流-直流變換器

有效

• 申請號: 201220253605.8
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN202586757U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 張黎明;林杰
• 申請（專利權）人: 武漢永力電源技術有限公司
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

技術領域

本實用新型涉及直流-直流變換領域,具體涉及一種不隔離降壓型直流-直流變換器。

背景技術

隨著電力電子技術的進步，人們對電源設備的要求也越來越高，要求高效率及高功率密度。在不隔離的降壓變換器中BUCK電路經常被采用，BUCK電路因其電路結構簡單，效率較高的優點，得到了廣泛的應用，尤其是在小功率的應用場合。但在大功率高輸入輸出電壓的應用條件下，BUCK電路有其局限性，其一為該電路在大功率應用中，效率還不夠高，一般其效率達到94%左右就不錯了，其二還有一個令人擔憂的危險，擔心因為功率開關的損壞或者控制電路的損壞所導致的電路直通，使得輸出電壓大幅上升而導致用電設備的損壞。

BUCK電路的構成為：輸入電源加在電子開關上，電子開關的一端接輸出電感及續流二極管的負極，續流二極管的正極接地，輸出電感的另一端接輸出濾波電容C1，輸出電感與濾波電容C1的相接點即為BUCK電路的輸出。其電路原理示意圖參見圖1，其工作過程為:控制器根據輸出穩壓的要求，產生PWM控制信號，控制電子開關的工作，電子開關導通時，由電源給輸出電感儲能，并給輸出電容充電及給負載供電，電子開關關斷時，二極管續流由輸出電感以所儲存的能量和輸出濾波電容共同給負載供電。由BUCK電路的上述結構及工作原理可見，BUCK電路在變換中要處理所輸出的全部功率，其電子開關的開關損耗、電感的損耗及續流二極管的損耗，都與這個全功率相關，因此其效率很難做得很高。另外，因BUCK電路是由輸入電源經串聯電子開關的PWM調制后，不隔離直接輸出的，當電子開關意外擊穿時，更多的可能是因為控制電路失效時，由于是直接驅動，而導致電子開關直通的情況出現，此時將出現災難性的后果，輸入電壓直接加在負載上，使得所供電的設備損壞。這是每個要采用BUCK電路的應用環境必須要關注的問題，尤其是在高輸出電壓，高輸出功率的條件下更應考慮的問題。也正是因為這個安全因素，在有不少大功率高輸出電壓的應用中，人們不得不放棄采用該電路，使得BUCK電路在此類應用中受到較大的影響。

實用新型內容

為了克服現有BUCK電路在輸出高電壓大功率時存在的問題，本實用新型提出一種不隔離降壓型直流-直流變換器，在輸出高電壓大功率的應用條件下,同時具有高效率和高安全性，基本避免直通的危險。

一種不隔離降壓型直流-直流變換器，包括：分別反向并聯有二極管的第一～第四電子開關器件S₁～S₄，第一、二諧振電容C₁、C₂，濾波電容C₁₀，隔直電容C₃，諧振電感L₁，高頻變壓器T₁，第一、二整流二極管D₁、D₂，輸出濾波電感L₂，輸出濾波電容C₂₀，移相全橋穩壓控制電路，第一、二脈沖變壓器T₂、T₃，以及紋波抑制電感L₃；