[發明專利]一種雙二次型降壓DC-DC變換器

在審

• 申請號: 202110977529.9
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113489327A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 羅醒華;馮文坤;梁曉榴;張學斌;劉曉騰;黎誕幸;黃文廣;張開翔;陳莉;曾繁杰;區華勇
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司云浮供電局
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158;H02M1/44
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 彭東威

本發明公開了一種雙二次型降壓DC?DC變換器，包括：輸入側、第一低側降壓網絡單元、第二低側降壓網絡單元、第一主控開關、第二主控開關和輸出側；所述輸入側對應的輸入側地，與所述輸出側對應的輸出側地間的電壓差恒定；所述第一低側降壓網絡單元和所述第二低側降壓網絡單元通過堆疊的方式，對稱并接于所述輸入側；所述第一主控開關連接于所述第一低側降壓網絡單元和所述輸出側之間；所述第二主控開關連接于所述第二低側降壓網絡單元和所述輸出側之間。如此，在保留了強降壓能力的同時，保證了整個變換器電路的對稱性，從而能夠保持輸入地與輸出地之間的壓差恒定，進而避免了由于不共地而產生共模噪聲流通的可能性，使得變換器維持較高的變換效率。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種雙二次型降壓DC-DC變換器。

背景技術

大壓差功率變換一直是電氣電子技術領域的研究熱點，進入21世紀后，隨著間歇性可再生能源大量并網，需要儲能裝置來緩沖電網潮流波動，而要緩沖電網潮流波動，則需要具有較強降壓能力的功率變換器來適配可再生能源輸出與電池組之間的大壓差。在具體應用中，數據中心的電源系統日漸流行的400V高壓母線與越來越低的芯片供電電壓之間，則需要具有更強降壓能力的功率變換器來橋接。

現有的適配變換器如經典Buck變換器、高頻變壓器及二次型拓撲架構的Buck變換器等，在實現功率變換時大多存在變換效率低的問題。

發明內容

本發明提供了一種雙二次型降壓DC-DC變換器，通過在電路中配置兩個對稱連接的低側降壓網絡單元，形成對稱性的拓撲架構，從而使得變換器維持較高的變換效率。

本發明提供的一種雙二次型降壓DC-DC變換器，包括：輸入側、第一低側降壓網絡單元、第二低側降壓網絡單元、第一主控開關、第二主控開關和輸出側；所述輸入側對應的輸入側地，與所述輸出側對應的輸出側地間的電壓差恒定；

所述第一低側降壓網絡單元和所述第二低側降壓網絡單元通過堆疊的方式，對稱并接于所述輸入側；

所述第一主控開關連接于所述第一低側降壓網絡單元和所述輸出側之間；

所述第二主控開關連接于所述第二低側降壓網絡單元和所述輸出側之間。

可選地，所述輸入側包括：直流電壓源、第一電容和第二電容；所述第一電容的正端與所述輸入電源正端連接；所述第一電容的負端與所述第二電容的正端連接；所述第二電容的負端與所述輸入電源的負端連接；

所述第一電容和所述第二電容分別并接所述第一低側降壓網絡單元和所述第二低側降壓網絡單元；

所述第一低側降壓網絡單元連接于所述直流電壓源的正端與所述第一主控開關之間；

所述第二低側降壓網絡單元連接于所述直流電壓源的負端與所述第二主控開關之間。

可選地，所述第一電容和所述第二電容均分所述直流電壓源的電壓。

可選地，所述第一低側降壓網絡單元包括：第一二極管、第二二極管、第一電感和第三電容；所述第二低側降壓網絡單元包括：第三二極管、第四二極管、第二電感和第四電容；所述第一二極管與所述第四二極管同步動作；所述第二二極管與第三二極管之間，以及所述第一二極管與所述第四二極管之間互補動作；

所述第一二極管的陰極與所述直流電壓源的正端，以及所述第一電感的一端連接；所述第一二極管的陽極與所述第二二極管的陰極以及所述第三電容的負極連接；

所述第二二極管的陰極與所述輸出端連接；

所述第三電容的正極與所述第一電感的另一端，以及所述第一主控開關一側連接；

所述第三二極管的陰極與所述第二二極管的陽極，以及所述輸出端連接；所述第三二極管的陽極與所述第四二極管的陰極，以及所述第四電容的正極連接；