[發(fā)明專(zhuān)利]一種高效的開(kāi)關(guān)諧振電壓變換器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110698931.3
• 申請(qǐng)日: 2021-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113612383A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志平
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M3/00
• 分類(lèi)號(hào): H02M3/00;H02M3/04;H02M3/06
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 黃曉燕

本申請(qǐng)涉及的高效的開(kāi)關(guān)諧振電壓變換器，包括：第一LC諧振電路和第二LC諧振電路，其中，所述第一LC諧振電路和所述第二LC諧振電路之間電性連接均流單元，所述均流單元用于使所述第一LC諧振電路與所述第二LC諧振電路的電流相同；和切換開(kāi)關(guān)單元，所述切換開(kāi)關(guān)單元切換所述第一LC諧振電路和所述第二LC諧振電路的連接狀態(tài)，以將輸入電壓轉(zhuǎn)為設(shè)定的輸出電壓。在進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換過(guò)程中，在所述第一變壓器T1和第二變壓器T2的作用下，所述第一LC諧振電路和第二LC諧振電路的電流保持同步，所述第一LC諧振電路電流為零時(shí)，所述第二LC諧振電路的電流也為零，實(shí)現(xiàn)零電流切換可以不受諧振電容和諧振電感實(shí)際參數(shù)值的限制，增加元件可選擇性，降低轉(zhuǎn)換損耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電壓變換器領(lǐng)域，尤其涉及一種高效的開(kāi)關(guān)諧振電壓變換器。

背景技術(shù)

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品的成本越來(lái)越低，電子產(chǎn)品越來(lái)越普及，很大一部分電子產(chǎn)品的供電系統(tǒng)涉及DC-DC變換器，隨著電子產(chǎn)品普及，電子產(chǎn)品供電系統(tǒng)中DC-DC變換器的轉(zhuǎn)換效率對(duì)于社會(huì)電力資源的節(jié)約具有重大意義。

目前在多種構(gòu)型的DC-DC變換器中，STC開(kāi)關(guān)諧振腔電壓變換器因具有固定的降壓比例，高功率密度以及零電流切換等優(yōu)勢(shì)，得以被廣泛的應(yīng)用。其中STC由于零電流切換可以避免切換過(guò)程中電能的浪費(fèi)，使得STC開(kāi)關(guān)諧振腔電壓變換器的轉(zhuǎn)化效率相對(duì)較高。但是STC開(kāi)關(guān)諧振腔電壓變換器實(shí)現(xiàn)零電流切換需要較高精度的諧振電容和諧振電感，使STC開(kāi)關(guān)諧振腔電壓變換器的兩個(gè)LC諧振電路同時(shí)實(shí)現(xiàn)零電流。但是由于元器件自身誤差，尤其是STC開(kāi)關(guān)諧振腔電壓變換器中諧振電容和諧振電感真實(shí)值和實(shí)際值的誤差，使得STC開(kāi)關(guān)諧振腔電壓變換器的兩個(gè)LC諧振電路的匹配性較差，無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)零電流。STC開(kāi)關(guān)諧振腔電壓變換器的其中一個(gè)LC諧振電路處在零電流狀態(tài)能夠零電流切換時(shí)，可能另一個(gè)LC諧振電路并未處于零電流的狀態(tài)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)零電流切換，切換電流不為零的情況下，會(huì)出現(xiàn)切換功率損失P＝I*V，導(dǎo)致STC開(kāi)關(guān)諧振腔電壓變換器轉(zhuǎn)換效率降低。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題或者至少部分地解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┑母咝У拈_(kāi)關(guān)諧振電壓變換器包括：第一LC諧振電路和第二LC諧振電路，其中，所述第一LC諧振電路和所述第二LC諧振電路之間電性連接均流單元，所述均流單元用于使所述第一LC諧振電路與所述第二LC諧振電路的電流相同；

和切換開(kāi)關(guān)單元，所述切換開(kāi)關(guān)單元切換所述第一LC諧振電路和所述第二LC諧振電路的連接狀態(tài)，以將輸入電壓轉(zhuǎn)為設(shè)定的輸出電壓。

更進(jìn)一步地，所述高效的開(kāi)關(guān)諧振電壓變換器還包括控制單元，所述控制單元電性連接所述切換開(kāi)關(guān)單元；

所述控制單元用于產(chǎn)生第一控制信號(hào)，并將第一控制信號(hào)經(jīng)第一控制信號(hào)輸出端發(fā)送給所述切換開(kāi)關(guān)單元，所述控制單元用于產(chǎn)生第二控制信號(hào)，并將第二控制信號(hào)經(jīng)第二控制信號(hào)輸出端發(fā)送給所述切換開(kāi)關(guān)單元，所述切換開(kāi)關(guān)單元根據(jù)所述第一控制信號(hào)和所述第二控制信號(hào)執(zhí)行開(kāi)關(guān)導(dǎo)通斷開(kāi)切換操作。

更進(jìn)一步地，所述切換開(kāi)關(guān)單元包括依次串接的驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q1、驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q2、驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q5以及驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q8，所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q8連接第一電容C4的一個(gè)極板，所述第一電容C4的另一個(gè)極板接地，所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q1連接輸入電壓；

所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q1和所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q2之間連接所述第一LC諧振電路的一端，所述第一LC諧振電路的另一端連接驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q3和驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q4，所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q4接地，所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q3連接所述第一電容C4的非接地極板；

所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q2和所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q5之間連接第二電容C3的一個(gè)極板，所述第二電容C3的另一極板連接驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q7和驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q6，所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q7接地，所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q6連接第一電容C4的非接地極板；

所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q5和所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q8之間連接所述第二LC諧振電路的一端，所述第二LC諧振電路的另一端連接驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q9和驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q10，所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q10接地，所述驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)Q9連接所述第一電容C4的非接地極板。