[發(fā)明專利]包括隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路的電壓轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580036135.6
• 申請(qǐng)日: 2015-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN106664017B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 希沙姆·薩德奇;拉比·本達(dá)尼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 維洛發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)
• 主分類號(hào): H02M3/156
• 分類號(hào): H02M3/156;H02M3/335;H02M3/337;H02M3/158;H02M3/28
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

本發(fā)明涉及一種電壓轉(zhuǎn)換器，其包括：隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路，具有至少一個(gè)第一隔離變壓器及開關(guān)，所述開關(guān)以至少一個(gè)占空比進(jìn)行的一連串的斷開及閉合使得能夠通過第一隔離變壓器經(jīng)由隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路傳送能量；調(diào)節(jié)電路，用于調(diào)節(jié)隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路的輸入電壓；調(diào)節(jié)電路被配置成通過修改被遞送至隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路的電壓來控制隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路的輸出電壓，隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路的占空比保持恒定，且在轉(zhuǎn)換器中，調(diào)節(jié)電路的輸出連接至隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路的包括第一隔離變壓器的分支。藉此，隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路能夠以恒定占空比進(jìn)行操作而提高性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種包括隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路的電壓轉(zhuǎn)換器、一種包括交錯(cuò)的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器的電壓轉(zhuǎn)換器裝置、及一種用于根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換器的電壓轉(zhuǎn)換方法。

背景技術(shù)

隔離直流/直流(direct current/direct current，DC/DC)轉(zhuǎn)換器可具有零電壓切換(zero voltage switching，ZVS)或零電流切換(zero current switching，ZCS)，從而使得可減少電壓轉(zhuǎn)換期間的切換損耗。這些轉(zhuǎn)換器因此尤其有利于能量資源受限的汽車應(yīng)用。在車輛中，可使用電壓轉(zhuǎn)換器來適配車輛的多個(gè)電網(wǎng)絡(luò)之間的電壓電平，或在能量源與車輛上裝載的耗電器之間進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。

從專利US5754413已知在圖1中說明的隔離直流/直流電壓轉(zhuǎn)換器。所述轉(zhuǎn)換器包括呈半橋式(half-bridge)配置的兩個(gè)開關(guān)，所述兩個(gè)開關(guān)在其中點(diǎn)處連接至包括兩個(gè)串聯(lián)連接的變壓器的分支。所述開關(guān)控制經(jīng)由變壓器進(jìn)行的能量傳送，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換器的輸入電壓至輸出電壓的轉(zhuǎn)換。連接至變壓器的次級(jí)繞組的二極管使得可對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行整流。輸出電壓是通過控制開關(guān)的占空比(duty ratio)而獲得。通過修改占空比以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)輸出電壓值，能調(diào)整轉(zhuǎn)換器的增益以達(dá)到輸出電壓的目標(biāo)值。具體來說，當(dāng)隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器的輸入電壓變化時(shí)，已知要改變隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器的開關(guān)的占空比以調(diào)節(jié)其輸出電壓，也就是說將其輸出電壓維持在期望值。

然而，整流二極管的電壓應(yīng)力(voltage stress)是轉(zhuǎn)換器的開關(guān)的占空比的函數(shù)。當(dāng)占空比接近0％或100％時(shí)，此應(yīng)力可變高。為了限制整流二極管的電壓應(yīng)力，為這兩個(gè)變壓器提供不同的相應(yīng)變壓比(transformation ratio)。然而，這會(huì)使轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)復(fù)雜化，原因是轉(zhuǎn)換器無法完全相同且次級(jí)繞組中的電流呈現(xiàn)不連續(xù)性。

另外，通過以可變的占空比工作，輸出電流的紋波(ripple)可強(qiáng)烈變化，從而使得轉(zhuǎn)換器的合格率(yield)發(fā)生變化。為了保持以好的合格率進(jìn)行操作，占空比的可變性必須為低的。然而，在車輛中，例如蓄電池等能量源的電壓可根據(jù)可用能量而大幅變化。轉(zhuǎn)換器的輸入處的此種變化涉及到對(duì)應(yīng)地改變占空比，而這會(huì)限制隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器在車輛中的使用。

因此，需要尋找一種旨在提高隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器的性能，以使其可用于機(jī)動(dòng)車輛中的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明涉及一種電壓轉(zhuǎn)換器，所述電壓轉(zhuǎn)換器包括：

隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路，具有開關(guān)，所述開關(guān)以至少一個(gè)占空比進(jìn)行的一連串的斷開及閉合，使得能夠經(jīng)由所述隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路傳送能量；

電路，用于調(diào)節(jié)所述隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路的輸入電壓；

所述調(diào)節(jié)電路被配置成通過修改被遞送至所述隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路的電壓來控制所述隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路的輸出電壓，所述隔離直流/直流轉(zhuǎn)換器電路的所述占空比保持恒定。