[發明專利]一種DC/DC變換裝置

在審

• 申請號: 201610274311.6
• 申請日: 2016-04-28
• 公開（公告）號: CN105763064A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 張慶;張小勇;劉清;趙清良;耿志東;袁芳;趙明銳;曹金洲;謝偉;周帥
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M3/155;H02M3/338
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清

技術領域

本發明涉及一種DC/DC變換裝置，尤其涉及一種DC/DC變換裝置。

背景技術

隨著國民經濟的發展，能源需求越來越大。綠色、環保、節能成為社會的普遍共識。鐵路、高鐵和地鐵等軌道電力機車作為交通運輸的主要裝備，在國民經濟建設中起到重要作用。DC/DC變換裝置是電力機車電源裝備中的重要組成部分，然而，電力變換裝置在運行過程中，不可避免的具有能量損失，如何降低電力變換裝置損耗是節能降耗的重要研究方向。同時，對于電力機車的特殊應用環境，也要求電力變換裝置需要具備體積小、重量輕等特點。

現有技術的DC/DC變換裝置，主要存在以下不足：1、由于變壓器原邊側漏感的限制，難于在全負載范圍內實現軟件開關，不適用于高壓輸入低壓輸出的情況；2、整流二極管工作在硬開關狀態，高頻工作時有較大的反向恢復損耗；3、輸出需要增加平波電感，從而導致次邊整流二極管電壓應力增大，同時也增大了系統的體積和重量；4、變壓器原邊側存在環流損耗，存在占空比丟失的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種電流應力小、開關損耗低、轉換效率高、可實現大功率輸出的DC/DC變換裝置。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：一種DC/DC變換裝置，包括DC/DC變換模塊組；所述DC/DC變換模塊組包括升壓電路模塊、逆變電路模塊和二次整流電路模塊；所述升壓電路模塊、逆變電路模塊、二次整流電路模塊依次串聯。

作為本發明的進一步改進，所述逆變電路模塊與二次整流電路模塊之間還串聯有隔離濾波電路模塊。

作為本發明的進一步改進，所述升壓電路模塊包括至少一個升壓單元，所述升壓單元包括一個二極管和一個可控功率管；所述二極管正向串聯在升壓電路模塊的正極輸入端與輸出端之間；所述可控功率管并聯在升壓電路模塊的輸入端的正極與負極之間。

作為本發明的進一步改進，所述逆變電路模塊包括4個可控功率管，為全橋可控逆變模塊。

作為本發明的進一步改進，所述二次整流電路模塊包括4個二極管，為4橋臂整流模塊。

作為本發明的進一步改進，所述隔離濾波電路模塊包括濾波電容和隔離線圈繞組；所述濾波電容與隔離線圈繞組的原邊側串聯后與所述逆變電路模塊的輸出端連接，隔離線圈繞組的副邊側與所述二次整流電路模塊的輸入端連接。

作為本發明的進一步改進，所述DC/DC變換模塊組還包括驅動單元，所述驅動單元分別與所述升壓電路模塊和逆變電路模塊的控制脈沖輸入端連接。

作為本發明的進一步改進，還包括輸入濾波電路模塊，所述輸入濾波電路模塊與所述升壓電路模塊的輸入端串聯。

作為本發明的進一步改進，還包括輸出濾波電路模塊，所述輸出濾波電路模塊與所述二次整流電路模塊的輸出端串聯。

作為本發明的進一步改進，包括至少2個DC/DC變換模塊組，所述DC/DC變換模塊組的升壓電路模塊的輸入端串聯，所述DC/DC變換模塊組的二次整流電路模塊的輸出端并聯。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

1、本發明包括串聯的兩個升壓電路模塊，采用錯相升壓，能夠減少升壓電路中的電壓應力，降低電路中的電流應力，可提高寬輸入情況下的工作能力。

2、逆變電路模塊能夠在全負載范圍內實現軟件開關，二次整流電路模塊自然換流，無反向損耗，能耗低、轉換效率高。

3、輸出濾波電路模塊僅包含濾波電容，減少了濾波電感，降低了設備的體積和重量。

4、不存在占空比丟失問題，設備利用率高。

附圖說明

圖1為本發明具體實施例模塊化結構示意圖。

圖2為本發明具體實施例的電路結構示意圖。

圖例說明：1、DC/DC變換模塊組；11、升壓電路模塊；111、升壓單元；12、逆變電路模塊；13、二次整流電路模塊；14、隔離濾波電路模塊；2、輸入濾波電路模塊；3、輸出濾波電路模塊；4、驅動單元。

具體實施方式

以下結合說明書附圖和具體優選的實施例對本發明作進一步描述，但并不因此而限制本發明的保護范圍。

如圖1所示，本實施例一種DC/DC變換裝置，包括DC/DC變換模塊組1；DC/DC變換模塊組包括升壓電路模塊11、逆變電路模塊12和二次整流電路模塊13；升壓電路模塊11、逆變電路模塊12、二次整流電路模塊13依次串聯。逆變電路模塊12與二次整流電路模塊13之間還串聯有隔離濾波電路模塊14。