[發(fā)明專利]一種多級(jí)并聯(lián)DC-DC變換器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010180428.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111404384A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文博;張國(guó)旗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳第三代半導(dǎo)體研究院
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 北京中知法苑知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11226
• 代理人: 劉敦楓

一種多級(jí)并聯(lián)DC?DC變換器，包括：輸入電源，串聯(lián)的第一變換單元，第二變換單元，及，與第一變換單元及第二變換單元并聯(lián)的第三變換單元；所述第一變換單元包括PWM電路，所述第一變換單元電壓變化率根據(jù)PWM電路中開(kāi)關(guān)占空比確定；所述第二變換單元包括第一半橋LLC諧振電路，所述第一半橋LLC諧振電路包括第一變壓器；第二變換單元電壓變換率根據(jù)所述第一變壓器確定；所述第三變換單元包括第二半橋LLC諧振電路，所述第二半橋LLC諧振電路包括第二變壓器；第三變換單元電壓變換率根據(jù)所述第二變壓器確定。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)的多級(jí)DC?DC變換器效率低的技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)換效率，可控電壓幅度、可控單一或多相位結(jié)合的輸出電壓的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變壓器領(lǐng)域，具體涉及一種多級(jí)并聯(lián)DC-DC變換器。

背景技術(shù)

常規(guī)的DC-DC兩級(jí)變換器，如圖1所示，通常采用。一個(gè)降壓或者升壓變換器作為第一級(jí)變換器來(lái)使輸入電壓V_in穩(wěn)定到一個(gè)常數(shù)值V₁，作為下一級(jí)變換器的輸入電壓。第二級(jí)變換器提供隔離核高電壓比例的升壓或者降壓。第二級(jí)變換器設(shè)計(jì)成高效率但是不能調(diào)節(jié)電壓。在升壓應(yīng)用中，交錯(cuò)式結(jié)構(gòu)經(jīng)常用于共享大電流輸入，如圖2所示。變換器2和3共享大電流輸入Iin。變換器3和變換器2的功能是一樣的。在降壓應(yīng)用中，廣泛采用副邊并聯(lián)的方法，如圖3所示。

上述DC-DC兩級(jí)變換器中，第一級(jí)變換器承受著較大的輸入電流，導(dǎo)致了較大的功率損耗和較低的效率，第一級(jí)變換器處理全部的輸入功率P_in，整個(gè)系統(tǒng)的總效率為η＝η₁×η₂，其中，η為總工作效率，η₁為第一級(jí)工作效率，η₂為第二級(jí)工作效率。總體來(lái)看，常規(guī)的二級(jí)或多級(jí)變換器轉(zhuǎn)化效率較低，在第一級(jí)變換器上的損耗較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述本領(lǐng)域中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多級(jí)并聯(lián)DC-DC變換器，包括：

輸入電源，

串聯(lián)的第一變換單元，第二變換單元，及，與第一變換單元及第二變換單元并聯(lián)的第三變換單元；

所述第一變換單元包括PWM電路，所述第一變換單元電壓變化率根據(jù)PWM電路中開(kāi)關(guān)占空比確定；

所述第二變換單元包括第一半橋LLC諧振電路，所述第一半橋LLC諧振電路包括第一變壓器；第二變換單元電壓變換率根據(jù)所述第一變壓器確定；

所述第三變換單元包括第二半橋LLC諧振電路，所述第二半橋LLC諧振電路包括第二變壓器；第三變換單元電壓變換率根據(jù)所述第二變壓器確定。

優(yōu)選的，所述多級(jí)并聯(lián)DC-DC變換器輸出電壓V_o的計(jì)算公式為：

V₀＝V_t1+V_t2

V_t1＝V_in×n₁

V_t2＝V₂×n₂

I_in＝I₁+I₂