[實用新型]一種寬范圍輸入高效直流-直流變換器

有效

• 申請號: 201520415643.2
• 申請日: 2015-06-16
• 公開（公告）號: CN204721223U
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 米長寶;方波
• 申請（專利權）人: 蘇州舜唐新能源電控設備有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本實用新型屬于直流電壓變換技術領域，特別是一種寬范圍輸入高效直流-直流變換器。

背景技術

隨著電力電子工業的進一步發展和對電源產品要求的進一步提高，特別是當今高電壓超級電容動力電池與日俱增的應用，對直流電壓轉換裝置提出了更高的要求，例如，在中功率應用場合，往往要求直流-直流變換器能夠在200V-700V電壓范圍內穩定高效的工作。

目前，普通的PWM型變換器在如此的寬范圍的電壓輸入環境下，其工作有效占空比也將隨之變動如此寬的范圍。由于較窄的占空比引起大的RMS電流值，高開關損耗以及帶來的EMI特性惡化等種種弊端，均是影響寬范圍輸入條件下單一拓撲無法正常應用的主要因素。

實用新型內容

針對上述技術問題，本實用新型公開了一種寬范圍輸入高效直流-直流變換器，在寬輸入電壓下解決高開關損耗問題，實現高效率傳輸，同時具有EMI性能好，保護功能齊全等的優點。

為了實現根據本實用新型的目的，提供了一種寬范圍輸入高效直流-直流變換器，包括：

BOOST交錯并聯升壓電路，其由兩個并聯設置的BOOST電路組成，所述BOOST交錯并聯升壓電路的輸入端與直流電源連接；

諧振半橋變換電路，其由兩個諧振電路組成，兩個所述諧振電路的輸入端串聯設置在所述BOOST交錯并聯升壓電路的輸出端之間，每個所述諧振電路引出一個輸出端；

同步整流濾波電路，其由兩個并聯設置的同步整流網絡組成，每一個所述同步整流網絡的輸入端分別與其中一個所述諧振電路的輸出端連接，兩個所述同步整流網絡的輸出端并聯作為所述直流-直流變換器的輸出端；

DSP數字控制電路，其分別與所述BOOST交錯并聯升壓電路、諧振半橋變換電路以及同步整流濾波電路連接。

優選的，所述寬范圍輸入高效直流-直流變換器還包括直流輸入電壓濾波電路，其輸入端與所述直流電源連接，所述直流輸入電壓濾波電路的輸出端與所述BOOST交錯并聯升壓電路的輸入端連接，所述直流輸入電壓濾波電路為由第一電容Cf1、第二電容Cf2以及第一共模電感Lf1組成的π型濾波電路。

優選的，所述寬范圍輸入高效直流-直流變換器還包括反接保護電路，其由三條子支路組成，包括第一二極管Da與第一電阻Ra串聯組成第一條子支路，第一繼電器Sa1組成第二條子支路，第一可控硅Sa2組成第三條子支路，每一條支路并聯設置在所述直流輸入電壓濾波電路和所述BOOST交錯并聯升壓電路之間的正極直流傳輸線路上。

優選的，第一個所述BOOST電路由第一電感L1、第二極管D1、第一開關管S1、第四電容Cd1、第五電容Cd2組成，第二個所述BOOST電路由第二電感L2、第三二極管D2、第二開關管S2、第四電容Cd1、第五電容Cd2組成，所述第一電感L1與所述第二電感L2的輸入端共接，所述第二二極管D1和所述第三二極管D2的負極共接，所述第四電容Cd1和第五電容Cd2串聯設置在所述第二二極管D1后級的直流傳輸線路的正負極之間。

優選的，兩個所述諧振電路為LLC諧振半橋變換電路，第一個所述諧振電路包括：

第三開關管S3和第四開關管S4，其兩者串聯設置在所述第四電容Cd1的兩端；第六電容Cr1和第七電容Cr2，其兩者串聯設置在所述第四電容Cd1的兩端；第三電感Lr1和第一變壓器T1原邊，其兩者串聯設置，所述第三電感Lr1的一端連接在所述第三開關管S3和第四開關管S4之間的支路上，所述第三電感Lr1的另一端與所述第一變壓器T1原邊的一端連接，其另一端連接在所述第六電容Cr1和第七電容Cr2之間的支路上；

第二個所述諧振電路包括：

第五開關管S5和第六開關管S6，其兩者串聯設置在所述第五電容Cd2的兩端；第八電容Cr3和第九電容Cr4，其兩者串聯設置在所述所述第五電容Cd2的兩端；第四電感Lr2和第二變壓器T2原邊，其兩者串聯設置，所述第四電感Lr2的一端連接在所述第五開關管S5和第六開關管S6之間的支路上，所述第四電感Lr2的另一端與所述第二變壓器T2原邊的一端連接，其另一端連接在所述第八電容Cr3和第九電容Cr4之間的支路上。

優選的，第一個所述同步整流網絡包括：第一變壓器T1副邊、第七開關管S7、第八開關管S8以及第十電容Co；第二個所述同步整流網絡包括：第二變壓器T2副邊、第九開關管S9、第十開關管S10以及第十電容Co，第一、第二個所述同步整流網絡的連接結構相同，且第一、第二個所述同步整流網絡輸出端并聯。