[發明專利]一種串聯交錯雙管正激變換器

在審

• 申請號: 201710874162.1
• 申請日: 2017-09-25
• 公開（公告）號: CN107612343A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 胡晗
• 申請（專利權）人: 深圳通業科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/14
• 代理公司: 深圳市深科信知識產權代理事務所(普通合伙)44422
• 代理人: 萬永泉

技術領域

本發明涉及變換器技術領域，尤其涉及一種串聯交錯雙管正激變換器。

背景技術

受制于目前功率半導體器件的水平，高壓大電流（1200V/20A以上）IGBT器件很多，但是MOS器件型號很少，超過耐壓1500V的器件型號非常少，即使耐壓能滿足要求一般電流也很小，IGBT器件雖然要高壓大電流的優勢，但是開關頻率一般很低（10KHZ以下），無法滿足地鐵、超級電容車等高壓輸入（DC1500V），隔離輸出，高工作頻率（30KHZ以上）輔助供電電源的要求。在半導體（高壓大電流的MOS器件）制約著DC/DC隔離變換器工作性能的情況下，有必要從電路TOP架構上去解決器件瓶頸。傳統的雙管正激DC/DC變換器由于其可靠性很高常常被應用于通信電源、軌道交通電源、服務器電源等領域，但是傳統的雙管正激DC/DC變換器，其功率器件電壓應力要求高于輸入母線電壓，因此也限制了傳統雙管正激DC/DC變換器在高壓輸入情況下的應用范圍。

發明內容

本發明的主要目的在于提出一種串聯交錯雙管正激變換器，通過兩路變換器的原邊串聯、副邊并聯的連接方式，提高了變換器的輸入電壓，解決了高壓輸入情況下的電壓應力問題。

為實現上述目的，本發明提供的一種串聯交錯雙管正激變換器，包括：第一雙管正激變換器和第二雙管正激變換器，所述第一雙管正激變換器包括第一變壓器T1，所述第二雙管正激變換器包括第二變壓器T2，所述第一變壓器T1的原邊與所述第二變壓器T2的原邊串聯連接，所述第一變壓器T1的副邊與所述第二變壓器T2的副邊并聯連接。

可選地，還包括：第一母線電容C1、第二母線電容C2、第一被動均壓電阻R1和第二被動均壓電阻R2，其中，所述第一母線電容C1和所述第二母線電容C2串聯后與輸入電源并聯，所述第一被動均壓電阻R1與所述第一母線電容C1并聯，所述第二被動均壓電阻R2與所述第二母線電容C2并聯。

可選地，所述第一雙管正激變換器還包括：MOS管Q1、MOS管Q2、二極管D1、二極管D2和二極管D5，其中，MOS管Q1的漏極與輸入電源正極、第一母線電容C1的一端、第一被動均壓電阻R1的一端及二極管D1的負極連接在一起，MOS管Q1的源極與二極管D2的負極及第一變壓器T1的原邊同名端連接在一起，MOS管Q1的柵極懸空；MOS管Q2的漏極與二極管D1的正極及第一變壓器T1的原邊異名端連接在一起，MOS管Q2的源極與二極管D2的正極、第一母線電容C1的另一端及第一被動均壓電阻R1的另一端連接在一起，MOS管Q2的柵極懸空；二極管D5的正極與第一變壓器T1的副邊同名端連接。

可選地，所述第二雙管正激變換器還包括：MOS管Q3、MOS管Q4、二極管D3、二極管D4和二極管D6，其中，MOS管Q3的漏極與所述第一母線電容C1的另一端、第二母線電容C2的一端、第二被動均壓電阻R2的一端及二極管D3的負極連接在一起，MOS管Q3的源極與二極管D4的負極及第二變壓器T2的原邊同名端連接在一起，MOS管Q3的柵極懸空；MOS管Q4的漏極與二極管D3的正極及第二變壓器T2的原邊異名端連接在一起，MOS管Q4的源極與二極管D4的正極、第二母線電容C2的另一端、第二被動均壓電阻R2的另一端及輸入電源負極連接在一起，MOS管Q4的柵極懸空；二極管D6的正極與第二變壓器T2的副邊同名端連接。

可選地，還包括：輸出續流二極管D7、輸出續流電感L1和輸出電容C3，所述輸出續流二極管D7的負極與二極管D5的負極、二極管D6的負極及輸出續流電感L1的一端連接在一起，所述輸出續流二極管D7的正極與第一變壓器T1的副邊異名端、第二變壓器T2的副邊異名端、輸出電容C3的一端及輸出電源的負極連接在一起，輸出續流電感L1的另一端與輸出電容C3的另一端及輸出電源的正極連接在一起。

可選地，所述第一雙管正激變換器和第二雙管正激變換器錯相工作，所述MOS管Q1和MOS管Q2共用一路驅動信號，所述MOS管Q3和MOS管Q4共用另一路驅動信號；兩路驅動信號錯相180度。

可選地，所述第一雙管正激變換器和第二雙管正激變換器采用內外環雙環控制策略，外環為輸出穩壓環，內環為均壓環。