[實用新型]一種基于開關(guān)電容和分割驅(qū)動變壓器的功率變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820153427.9
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN208820684U
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡長虹;紀(jì)昆;江啟芬;戴永林
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州華鼎電器有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 陳棟智

本實用新型公開了功率變換器領(lǐng)域內(nèi)的一種基于開關(guān)電容和分割驅(qū)動變壓器的功率變換器，包括工作等級選擇器、功率傳輸分配器、逆變器、分割驅(qū)動變壓器以及整流器，工作等級選擇器的輸出端與功率傳輸分配器的輸入端電連接，功率傳輸分配器的輸出端與逆變器的輸入端電連接，逆變器的輸出端與分割驅(qū)動變壓器的輸入端電連接，分割驅(qū)動變壓器的輸出端與整流器的輸入端電連接；本實用新型所提出的功率轉(zhuǎn)換器和傳統(tǒng)功率轉(zhuǎn)換器相比，可以在更高的開關(guān)頻率下以及更廣的工作范圍內(nèi)更高效的工作，可用于各類電子設(shè)備中。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種開關(guān)功率變換器，特別涉及一種基于開關(guān)電容和分割驅(qū)動變壓器的功率變換器。

背景技術(shù)

功率變換器是一種可以將某種電流轉(zhuǎn)換為其他類型電流的電子設(shè)備，其應(yīng)用及其廣范，尤其在電腦，通訊，醫(yī)療設(shè)備等應(yīng)用中對功率變換器往往要求高功率密度和快速反應(yīng)。此領(lǐng)域研究方向趨向于更高轉(zhuǎn)換效率和更廣的工作應(yīng)用范圍，比如電壓范圍和功率范圍，同時對系統(tǒng)可靠性也提出了更高的要求。

在實際設(shè)計過程中，對于傳統(tǒng)功率變換器，一般利用磁場轉(zhuǎn)換器和隔離變壓器來實現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換，對于稍高要求的應(yīng)用，一般利用高增益變壓器或者耦合電感器來實現(xiàn)功率轉(zhuǎn)換，但是電感漏感效應(yīng)以及變壓器的寄生元件效應(yīng)極大的影響了這類功率轉(zhuǎn)換器的性能，使其無法實現(xiàn)在高開關(guān)頻率的要求下工作，同時工作范圍，比如電壓和功率范圍也受到限制，因此，如何有效地減少及消除變壓器的寄生元件效應(yīng)（包括寄生電容，寄生電阻以及寄生電感）對功率變換器的設(shè)計提出了更高的要求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種基于開關(guān)電容和分割驅(qū)動變壓器的功率變換器，可以在更高的開關(guān)頻率下以及更廣的工作范圍內(nèi)更高效的工作。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：一種基于開關(guān)電容和分割驅(qū)動變壓器的功率變換器，包括工作等級選擇器、功率傳輸分配器、逆變器、分割驅(qū)動變壓器以及整流器，所述工作等級選擇器的輸出端與功率傳輸分配器的輸入端電連接，功率傳輸分配器的輸出端與逆變器的輸入端電連接，逆變器的輸出端與分割驅(qū)動變壓器的輸入端電連接，分割驅(qū)動變壓器的輸出端與整流器的輸入端電連接；

所述工作等級選擇器根據(jù)信號源輸入信號的電壓幅度來確定功率轉(zhuǎn)換器需要的工作電壓范圍；

所述功率傳輸分配器將經(jīng)過工作等級選擇器的信號源輸入信號進(jìn)一步分割成多個工作區(qū)間，然后通過開關(guān)電容電路來分配給各自區(qū)間的逆變器；

所述分割驅(qū)動變壓器設(shè)置有多個輸入端口對應(yīng)于不同的電壓工作區(qū)間，多電壓工作區(qū)間的信號經(jīng)過分割驅(qū)動變壓器后輸出為多路信號；

所述整流器將輸入的多路信號整合成一個信號作為功率轉(zhuǎn)換器的輸出。

作為本實用新型的進(jìn)一步限定，所述工作等級選擇器包括一個輸入端和若干個輸出端，所述輸出端上設(shè)置有不同電壓范圍的控制開關(guān)，且相鄰輸出端之間短接有功率平衡電容；各分區(qū)間的控制開關(guān)在不同的電壓范圍內(nèi)分別接通本電壓區(qū)間的電路，使得源輸入信號輸入于相應(yīng)的電壓區(qū)間的后續(xù)電路進(jìn)行后續(xù)處理。

作為本實用新型的進(jìn)一步限定，所述功率傳輸分配器包括多個輸入?yún)^(qū)間和多個輸出區(qū)間，輸入?yún)^(qū)間與輸出區(qū)間之間經(jīng)開關(guān)電容電路相連，功率傳輸分配器進(jìn)一步將經(jīng)過工作等級選擇器的源輸入信號進(jìn)一步分割成多個工作區(qū)間，然后通過開關(guān)電容電路來分配給各自區(qū)間的逆變器。

作為本實用新型的進(jìn)一步限定，所述分割驅(qū)動變壓器包括多個輸入端口和多個輸出端口，所述輸入端口對應(yīng)于不同的工作區(qū)間，變壓器的輸入信號各自獨立。

作為本實用新型的進(jìn)一步限定，所述整流器包括多個整流控制器，所述整流控制器與分割驅(qū)動變壓器的輸出端口一一對應(yīng)，所述整流控制器的輸入端與驅(qū)動變壓器的輸出端口對應(yīng)連接，所述整流控制器選用開關(guān)電容電路。

作為本實用新型的進(jìn)一步限定，所述整流控制器的輸出端并聯(lián)后作為功率變換器的輸出端。