[發明專利]單級DC-DC功率轉換器

有效

• 申請號: 201810697227.4
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN109302067B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: A.西爾瓦;L.吳;R.伊格爾;J.尤西塔洛
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 江葳

1.一種功率轉換器，包括：

變壓器，其具有輸入側和輸出側，所述輸入側和所述輸出側彼此電隔離，其中所述輸入側包括(i)具有第一接線端和第二接線端的第一輸入繞組和(ii)具有第三接線端和第四接線端的第二輸入繞組，其中所述第二輸入繞組的所述第三接線端直接連接到所述第一輸入繞組的所述第二接線端，以電串聯的方式連接所述第一輸入繞組和所述第二輸入繞組，且其中所述輸出側包括(i)具有第五接線端和第六接線端的第一輸出繞組和(ii)具有第七接線端和第八接線端的第二輸出繞組；

第一電流倍增器，其耦合到所述第一輸出繞組，其中所述第一電流倍增器包括第一輸出電感器，所述第一輸出電感器具有(i)耦合到所述第一輸出繞組的所述第五接線端的第九接線端和(ii)直接連接到所述功率轉換器的負載接線端的第十接線端；

第二電流倍增器，其耦合到所述第二輸出繞組；

第一開關、第二開關、第三開關和第四開關，其配置成將電壓源耦合到所述第一輸入繞組和所述第二輸入繞組，其中所述第一開關和所述第二開關耦合到所述第一輸入繞組的所述第一接線端，且所述第三開關和所述第四開關耦合到所述第二輸入繞組的所述第四接線端；以及

控制器，其配置成監測由所述第一電流倍增器和所述第二電流倍增器所輸出的電流、且通過所述第一電流倍增器和所述第二電流倍增器的上游控制來補償所述第一電流倍增器和所述第二電流倍增器之間的不平衡。

2.根據權利要求1所述的功率轉換器，其中：

所述第一電流倍增器包括：

第二輸出電感器，其具有(i)耦合到所述第一輸出繞組的所述第六接線端的第十一接線端和(ii)直接連接到所述負載接線端的第十二接線端；且

所述第二電流倍增器包括：

第三輸出電感器，其具有(i)耦合到所述第二輸出繞組的所述第七接線端的第十三接線端和(ii)直接連接到所述負載接線端的第十四接線端；以及

第四輸出電感器，其具有(i)耦合到所述第二輸出繞組的所述第八接線端的第十五接線端和(ii)直接連接到所述負載接線端的第十六接線端。

3.根據權利要求2所述的功率轉換器，其中所述第一輸出電感器、所述第二輸出電感器、所述第三輸出電感器和所述第四輸出電感器中的每一者配置成將電流的至少一部分輸出到所述負載接線端。

4.根據權利要求2所述的功率轉換器，其中所述第一輸出電感器、所述第二輸出電感器、所述第三輸出電感器和所述第四輸出電感器中的每一者配置成將所述電流的1/4輸出到所述負載接線端。

5.根據權利要求2所述的功率轉換器，其進一步包括印刷線路板PWB，所述PWB包括頂側和底側。

6.根據權利要求5所述的功率轉換器，其中所述控制器進一步配置成補償所述PWB以及所述第一開關、所述第二開關、所述第三開關和所述第四開關中的至少一者的不平衡，以控制所述第一輸出電感器、所述第二輸出電感器、所述第三輸出電感器和所述第四輸出電感器中的每一者將輸出功率的1/4輸出到所述負載接線端。

7.根據權利要求5所述的功率轉換器，其進一步包括大致延伸穿過所述PWB的所述底側的一半的多個輸出引腳。

8.根據權利要求7所述的功率轉換器，其進一步包括限定在所述PWB的所述頂側中的至少一個空隙，所述至少一個空隙對應于所述多個輸出引腳的輸出引腳、且配置成接納輸出電感器的輸出接線端。

9.根據權利要求1所述的功率轉換器，其中所述變壓器的所述輸入側和所述輸出側包括單獨的各自的接地結構。

10.根據權利要求1所述的功率轉換器，其中所述第一輸入繞組與所述第一輸出繞組關聯，并且其中所述第二輸入繞組與所述第二輸出繞組關聯。