[發(fā)明專利]一種隔離型功率變換器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211055249.3
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115395789A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設計）人: 陳威;范高;齊雨
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術（杭州）有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M3/337;H02M3/00;H02M1/08;H02M1/00
• 代理公司: 北京睿派知識產(chǎn)權代理有限公司 11597
• 代理人: 劉鋒;趙紅霞

本發(fā)明實施例公開了一種隔離型功率變換器。在本發(fā)明實施例中，隔離型功率變換器包括原邊電路、變壓器和副邊電路，其中，副邊電路包括變流電路和反饋控制電路，該變流電路經(jīng)由副邊開關網(wǎng)絡中的副邊開關組件對副邊繞組的副邊漏感進行激磁以實現(xiàn)變流，反饋控制電路被配置為根據(jù)表征輸出信號的輸出反饋信號控制副邊開關網(wǎng)絡中的副邊開關組件的開關狀態(tài)。由此，本實施例可以通過直接調節(jié)副邊開關網(wǎng)絡中的副邊開關組件，以使得副邊漏感可以作為功率儲能元件，實現(xiàn)了變壓器的磁集成，進而可以無需原副邊的反饋信號通路，降低了控制復雜度和制造成本。

技術領域

本發(fā)明涉及電子電力技術領域，更具體地，涉及一種隔離型功率變換器。

背景技術

高頻變壓器在需要電氣隔離的變流器應用場合里是不可或缺的。傳統(tǒng)的高頻變壓器在物理構成中因為有高磁導率的磁芯可對繞組磁力線分布進行束縛，所以耦合系數(shù)相對較高(k0.9)，其原副邊之間的漏感也較小。但是在一些特定的應用場合，比如無線充電或者高功率密度模塊電源等應用中，因為構成變壓器的原副邊繞組物理位置相對不固定，亦或是超高開關頻率下因磁芯材質問題造成損耗太大而不可接受時，在變壓器原副邊加磁芯元件實現(xiàn)高耦合系數(shù)的辦法已不能繼續(xù)延用。在去除磁芯后，變壓器為松耦合，其耦合系數(shù)將大大降低(k0.5)，此時原副邊的漏感會急劇增加，在數(shù)量級上已經(jīng)和變壓器激磁電感相等。增大的漏感會對電力電子變流器造成嚴重問題，一方面可能會造成元器件電壓應力的上升，另一方面會惡化變流器的輸出特性，造成變流效率降低，因此需要在電路及控制層面上加以消除或補償。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種隔離型功率變換器，以通過直接調節(jié)副邊開關組件，以使得副邊漏感可以作為功率儲能元件，實現(xiàn)了變壓器的磁集成，進而可以無需原副邊的反饋信號通路，降低了控制復雜度和制造成本。

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種隔離型功率變換器，所述隔離型功率變換器包括：

原邊電路，被配置為產(chǎn)生交流輸入信號；

變壓器，包括原邊繞組和副邊繞組，被配置為對所述交流輸入信號進行處理，生成副邊輸入信號；

副邊電路，包括變流電路和反饋控制電路，所述變流電路被配置為對所述副邊輸入信號進行變流，以生成輸出信號；其中，所述變流電路經(jīng)由副邊開關網(wǎng)絡中的副邊開關組件對所述副邊繞組的副邊漏感進行激磁以實現(xiàn)變流，所述反饋控制電路被配置為根據(jù)表征所述輸出信號的輸出反饋信號控制所述副邊開關網(wǎng)絡中的副邊開關組件的開關狀態(tài)。

在本發(fā)明實施例中，隔離型功率變換器包括原邊電路、變壓器和副邊電路，其中，副邊電路包括變流電路和反饋控制電路，該變流電路經(jīng)由副邊開關網(wǎng)絡中的副邊開關組件對副邊繞組的副邊漏感進行激磁以實現(xiàn)變流，反饋控制電路被配置為根據(jù)表征輸出信號的輸出反饋信號控制副邊開關網(wǎng)絡中的副邊開關組件的開關狀態(tài)。由此，本實施例可以通過直接調節(jié)副邊開關網(wǎng)絡中的副邊開關組件，以使得副邊漏感可以作為功率儲能元件，實現(xiàn)了變壓器的磁集成，進而可以無需原副邊的反饋信號通路，降低了控制復雜度和制造成本。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發(fā)明實施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點將更為清楚，在附圖中：

圖1是本發(fā)明實施例的隔離型功率變換器的電路圖；

圖2是本發(fā)明實施例一的隔離型功率變換器的副邊電路示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例二的隔離型功率變換器的副邊電路示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例二的副邊開關組件的驅動信號的示意圖；

圖5-圖8是本發(fā)明實施例二的副邊電路的等效電路圖；

圖9是本發(fā)明實施例三的副邊電路示意圖；

圖10是本發(fā)明實施例三的副邊開關組件的驅動信號的示意圖；