[發明專利]一種支持直流電流源輸入的單級隔離式變換器

有效

• 申請號: 202011104626.9
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112152468B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 閻鐵生;夏浩剛;陳紹瓊;楊波;蔡曦宇;王軍;孫章;宋瀟瀟
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M7/48
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 丁曼曼

本申請公開了一種支持直流電流源輸入的單級隔離式變換器，包括轉換電路、電壓變換電路、控制器、輔助供電電路及預充電電路。由于設置了控制器，因此當輸出電壓波動時，可以通過控制器控制開關管的占空比，以此控制輸出電壓的大小，使輸出電壓快速穩定，提高輸出電壓的穩定性。此外，由于設置了預充電電路及輔助供電電路，在變換器啟動時，預充電電路中的第一穩壓管被擊穿后向輔助供電電路供電，在變換器穩定工作時，預充電電路則不工作，由輔助供電電路工作，因此預充電電路中的穩壓管無需一直維持被擊穿的狀態，只在變換器啟動時短暫的消耗功率，在變換器穩定工作時，穩壓管沒有功率損耗，因此提高了變換器的轉換效率。

技術領域

本申請涉及供電技術領域，特別是涉及一種支持直流電流源輸入的單級隔離式變換器。

背景技術

隨著科技的發展及對海洋權益的日益重視，海洋觀測網和海底遠程通信網絡受到越來越多的關注，由于這些網絡部署在水下，且這些網絡包含的用電設備無法從所處環境中獲取電能，因此需要通過在陸地上的設備對其供電。

如圖1所示，目前通過大型的穩壓管矩陣將直流電流源轉化成電壓源，再通過隔離式DC/DC變換器變壓后向用電設備供電，由于大型的穩壓管矩陣在轉換過程中消耗大量的功率，導致由穩壓管矩陣構成支持電流源輸入的單級隔離式變換器的轉換效率低、散熱難處理、體積大。

由此可見，如何提高支持電流源輸入的單級隔離式變換器的轉換效率和減小體積是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本申請的目的是提供一種支持直流電流源輸入的單級隔離式變換器。

為解決上述技術問題，本申請提供一種支持直流電流源輸入的單級隔離式變換器，包括：

與直流電流源連接的轉換電路，用于將所述直流電流源輸出的第一直流電流源轉換為第一交流電，所述轉換電路中包括用于控制所述轉換電路的輸出電壓的開關管；

與所述轉換電路連接的電壓變換電路，用于將所述第一交流電進行電壓變換以為負載供電；

與所述電壓變換電路的輸出端連接的控制器，用于獲取所述電壓變換電路的輸出電壓，與預先設置的標準信號進行比較，并根據比較結果控制所述開關管的占空比；

與所述控制器連接的輔助供電電路，用于在所述變換器啟動時和所述變換器穩定工作時，為所述控制器提供啟動電壓和工作電壓；

與所述轉換電路并聯的預充電電路，用于在所述支持直流電流源輸入的單級隔離式變換器啟動的情況下，通過所述預充電電路的第一穩壓管被擊穿后產生的電壓，向所述輔助供電電路提供所述啟動電壓，在所述支持直流電流源輸入的單級隔離式變換器向所述負載穩定供電的情況下，所述預充電電路停止工作；

其中，所述預充電電路停止工作時，所述電壓變換電路向所述輔助供電電路提供所述工作電壓。

優選的，所述電壓變換電路包括：變壓器及整流電路；

所述變壓器，用于對所述第一交流電經過變壓處理后，轉化為第二交流電；

所述整流電路，用于將所述第二交流電轉化為所述輸出電壓后，向所述負載供電。

優選的，所述預充電電路還包括：第一電容、第一二極管、第一電阻；其中，所述第一電容與所述第一穩壓管并聯，所述第一電容的第一端與所述第一二極管的陽極連接，所述第一電容的第二端接地，所述第一電阻的第一端與所述第一二極管的陰極連接，所述第一電阻的第二端與所述輔助供電電路連接。

優選的，所述變壓器的原邊包含兩組線圈，所述變壓器的副邊包含一組線圈；其中，所述原邊的第一線圈與所述轉換電路的輸出端連接，所述原邊的第二線圈與所述輔助供電電路連接，所述副邊的線圈與所述整流電路連接。