[發(fā)明專利]一種新型的諧振變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410136396.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-04
• 公開（公告）號(hào): CN103944389A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳武;凌雁波;陳祥;劉宇芳;曲震;董春光;虞敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京國(guó)電環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/28
• 分類號(hào): H02M3/28;H02M7/48
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及電源變換領(lǐng)域，具體涉及一種新型的諧振變換器。

背景技術(shù)：

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)電源在各行業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用，作為開關(guān)電源的一種，諧振變換器由于其高效率、簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，在業(yè)界得到了廣泛應(yīng)用。

目前在很多應(yīng)用中都需要在原有的直流供電上再疊加脈沖電壓的供電方案，例如靜電除塵領(lǐng)域等。本發(fā)明提出了一種新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)諧振變換的方式在直流供電單元輸出的基礎(chǔ)上疊加一個(gè)脈沖電壓，具有效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種新型的在技術(shù)上容易實(shí)現(xiàn)的直流疊加脈沖型諧振變換器。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種諧振變換器，包括原邊諧振單元、變壓器10、偏磁電路和副邊輸出單元，所述原邊諧振單元包括正負(fù)電壓源1、扼流圈2、諧振單元和諧振開關(guān)，所述正負(fù)電壓源1第一輸出端經(jīng)第一扼流圈2、第一諧振單元與變壓器原邊繞組第一輸入端a相連；正負(fù)電壓源1第二輸出端經(jīng)第二扼流圈3、第二諧振單元與變壓器原邊繞組第二輸入端c相連；正負(fù)電壓源1第三輸出端分別連接第一諧振開關(guān)的輸出端，第二諧振開關(guān)的輸入端、變壓器原邊繞組的中間抽頭輸入端b并接地；第一諧振開關(guān)的輸入端連接在第一扼流圈和第一諧振單元之間，第二諧振開關(guān)的輸出端連接在第二扼流圈3和第二諧振單元之間。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于：

所述副邊輸出單元包括：隔直單元11、濾波單元12、負(fù)載13及直流輸出單元14，變壓器副邊繞組第一輸出端連接至隔直單元11，隔直單元11連接至負(fù)載13，直流輸出單元第一輸出端連接至濾波單元12，濾波單元12連接負(fù)載13，變壓器副邊繞組第二輸出端連接直流輸出單元14第二輸入端及負(fù)載13第二輸入端并同時(shí)接地。

所述第一諧振單元采用第一電容；第二諧振單元采用第二電容。

所述第一諧振單元依次由第一電感和第一電容串聯(lián)而成；第二諧振單元依次由第二電感和第二電容串聯(lián)而成。

所述第一諧振單元依次由第一電容串聯(lián)和第一電感而成；第二諧振單元由第二電容和第二電感串聯(lián)而成。

該諧振變換器還包括第一保護(hù)單元和第二保護(hù)單元；第一保護(hù)單元一端連接在第一扼流圈和第一諧振單元之間，另一端與正負(fù)電壓源的第三輸出端連接；第二保護(hù)單元一端連接在第二扼流圈和第二諧振單元之間，另一端與正負(fù)電壓源的第三輸出端連接。

本發(fā)明的原邊諧振單元擴(kuò)展為二個(gè)或多個(gè)單元。

第一電容和第二電容容值相等；第一電感和第二電感感值相等。

正負(fù)電壓源為工頻整流電源或者交流調(diào)壓電源或者直流調(diào)壓電源或者開關(guān)電源。

第一諧振開關(guān)及第二諧振開關(guān)采用半導(dǎo)體開關(guān)，例如IGBT、IGCT、GTO；所述濾波單元為高壓電感或二極管。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果為：

本發(fā)明一方面將諧振開關(guān)上的電壓一分為二，有效的減小了諧振開關(guān)的電壓應(yīng)力，可以采用低電壓應(yīng)力的開關(guān)裝置，從而有效的減小了系統(tǒng)的應(yīng)用成本；

另一方面系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上完全對(duì)稱，可以有效的減少差模噪聲等，另外，將變壓器原邊繞組中間抽頭接地，可以有效的改善諧振電流波形，并可減小噪聲電流對(duì)系統(tǒng)其他部分的影響，另外也可通過(guò)增加多個(gè)原邊諧振電路來(lái)減小諧振開關(guān)的電流應(yīng)力，增大脈沖輸出功率；

另一方面，本發(fā)明中由于諧振開關(guān)不是簡(jiǎn)單的串聯(lián)，其連接點(diǎn)連接到變壓器的第二輸入端，所以當(dāng)諧振開關(guān)驅(qū)動(dòng)不同步時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)單個(gè)諧振開關(guān)由于承受電壓應(yīng)力過(guò)大而損壞的情況。

附圖說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明實(shí)例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)例3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)例4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)例5的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明原邊諧振單元擴(kuò)展為多單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是實(shí)例2的等效工作電路。

圖8是實(shí)例2的主要輸入輸出波形圖。

圖9是實(shí)例2的等效諧振電路。