[發明專利]一種雙管二次型DC/DC變換器及電子設備

在審

• 申請號: 201811273517.2
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109302062A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 吳貴洋;郭建;劉鐵
• 申請（專利權）人: 蘇州匯川聯合動力系統有限公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

本發明提供了一種雙管二次型DC/DC變換器及電子設備，該雙管二次型DC/DC變換器，包括低壓升壓單元、第一相次高壓升壓單元、第二相次高壓升壓單元、高壓輸出單元和控制單元；低壓升壓單元將直流電源升壓到第一預設電壓；第一相次高壓升壓單元和第二相次高壓升壓單元分別連接到低壓升壓單元的輸出端，且通過高壓輸出單元與直流負載連接；第一相次高壓升壓單元包括第一開關管，第二相次高壓升壓單元包括第二開關管，控制單元分別向第一開關管、第二開關管輸出脈沖寬度調制信號交替將第一預設電壓轉換為第二預設電壓。本發明通過兩相電路中的開關管交錯控制向負載提供能量，提高了變換器的電壓增益，降低了輸出二極管的電壓應力，提高了該變換器的功率等級。

技術領域

本發明實施例涉及電力電子變換器領域，更具體地說，涉及一種雙管二次型DC/DC變換器及電子設備。

背景技術

近年來，光伏、燃料電池等低壓可再生能源發電系統、新能源電動汽車、不間斷電源、航天航空電源的迅速發展，致使高增益升壓直流變換器得到廣泛關注。傳統Boost變換器結構簡單，易于實現，在中、小功率變換領域得到了較好的應用。由于，傳統Boost變換器易受其元器件寄生參數的影響，在實際應用中，難以達到低壓輸入、高壓輸出場合中高效率轉換的要求。為了使高增益升壓直流變換器的實用性得到改善，現有技術中，提出了二次型DC/DC變換器，有效避免了傳統Boost變換器在高增益變換場合中極限占空比的出現。同時，二次型DC/DC變換器還具有開關管電壓應力低、輸入電流連續等優點。

公布號為CN103633842 A的中國發明專利，申請公開了一種單開關反向輸出二次型寬增益變換器，提高了變換器的電壓增益，但由于輸入輸出反向會帶來嚴重的電磁干擾(EMI)。

公布號為CN105006965 A的中國發明專利，申請公開了一種單管高增益直流升壓變換電路，控制簡單，輸出電壓增益寬。但電路的輸出整流二極管電壓應力為輸出電壓，在高壓輸出場合時，其兩端承受的電壓應力大，會導致二極管反向恢復特性差且二極管反向恢復損耗大，同時也會導致系統的電磁干擾(EMI)嚴重。

公布號為CN108288912 A的中國發明專利，申請公開了一種燃料電池系統用不對稱升壓單元的二次型DC-DC變換器，通過開關電容技術，可實現寬范圍的電壓輸出。但由于該變換器升壓單元不對稱，會導致系統的散熱分布不均勻而帶來局部溫度過高，不利于系統長時間穩定運行。同時，該變換器依舊存在著輸出整流二極管電壓應力大的問題。

由此可見，現有技術中二次型升壓變換器存在著輸入輸出反向、輸出二極管電壓應力大、散熱不均勻等問題。

發明內容

本發明實施例要解決的技術問題在于，針對上述二次型升壓變換器存在著輸入輸出反向、輸出二極管電壓應力大、散熱不均勻等問題，提供一種新的雙管二次型DC/DC變換器及電子設備。

本發明實施例解決上述技術問題的技術方案是，提供一種雙管二次型DC/DC變換器，該雙管二次型DC/DC變換器包括低壓升壓單元、第一相次高壓升壓單元、第二相次高壓升壓單元、高壓輸出單元和控制單元；其中，所述低壓升壓單元用于將直流電源升壓到第一預設電壓，所述第一相次高壓升壓單元和第二相次高壓升壓單元分別連接到所述低壓升壓單元的正輸出端和負輸出端，且所述第一相次高壓升壓單元和第二相次高壓升壓單元分別通過所述高壓輸出單元與直流負載連接；所述第一相次高壓升壓單元包括第一開關管，所述第二相次高壓升壓單元包括第二開關管，所述控制單元分別向所述第一開關管、第二開關管輸出脈沖寬度調制信號使所述第一相次高壓升壓單元和第二相次高壓升壓單元交替將所述第一預設電壓轉換為第二預設電壓，并通過所述高壓輸出單元輸出。