一种直流变换器制造技术

本发明专利技术提供了一种直流变换器，该直流变换器包括4个开关管、4个电容、5个电感和3个二极管构成。本发明专利技术提供的技术方案，其中间电容两侧电路独立控制，直流变换器拓扑结构简单，不需要隔离变压器，控制要求低，鲁棒性好可满足不同需要的电压输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力电子变换器，尤其涉及一种直流变换器。
技术介绍
图1是表示现有的直流变换器的结构的电路图。图1中所示的开关电源装置称之为电流共振型开关电源装置的方式将来自商用电源的交流电压进行整流平滑后的直流电压作为直流输入电压Uin。在供给直流输入电压Uin的直流电源Uin的两端，串联连接有由MOSFET构成的开关元件Q11(第1开关元件)和由MOSFET构成的开关元件Q12(第2开关元件)。在开关元件Q12的漏源之间(或者也可以在开关元件Q11的漏源之间)连接有电压共振电容器Cv1，并且连接有由共振电抗器Lr1和变压器T1的一次线圈Np1和电流共振电容器Ci1所构成的第1共振电路。共振电抗器Lr1例如可用变压器T1的漏感代替。在开关元件Q12的漏源之间连接有二极管D1，在开关元件Q11的漏源之间连接有二极管D2。二极管D1和D2可以是开关元件Q11和Q12的寄生二极管。此外，在变压器T1的二次侧串联连接有卷绕成分别逆相的二次线圈Ns11、Ns12。在二次线圈Ns11、Ns12产生的电压通过二极管D11、D12整流，且通过输出平滑电容器Co1平滑而作为输出电压Vol而输出。设置了死区时间的栅极信号以相同的接通幅度从控制电路10交替输入到开关元件Q11、Q12的栅极，该死区时间用于防止开关元件Q11、Q12同时接通。在开关元件Q11、Q12交替地接通/断开时，在开关元件Q11、Q12流过共振电流，通过二极管D11、D12在变压器T1的二次侧放出正弦波状的共振电流。输出电压Vol，经由未图示的光电耦合器等的绝缘装置反馈到一次侧的控制电路10，通过控制电路10控制开关元件Q11、Q12的开关频率，使得输出电压Vol成为预定值。在该电流共振型开关电源装置中，各开关元件Q11、Q12接通时因为电流流过负方向(流过二极管D2、D1的电流)，因此不产生开关损失。并且，因为进行了共振动作，也不会产生断开开关元件Q11、Q12时的冲击电压。从而能够使用低耐压的开关元件，是构成高效电源所需要的极为有效的方式。然而，在如图1所示的共振型开关电源装置中，需要使用隔离变压器，增加了成本及实际安装面积的问题。因此，需要提供一种改进的电压转换器，以满足现有技术的需要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种直流变换器，该直流变换器包括4个开关管、4个电容、5个电感和3个二极管构成，其具体结构为输入电源Uin的正极连接电感L1的一端，输入电源Uin的负极连接开关管S1的一端，电感L1的另一端连接开关管S1的另一端，且连接点为连接点A；电感L2的一端连接开关管S2的一端，开关管S2的另一端连接开关管S3的一端，且连接点为连接点B；连接点A连接电容C1的一端，电容C1的另一端与连接点B连接；开关管S3的另一端连接电感L3的一端，电感L2的另一端连接中间电容C2的一端，电感L3的另一端连接输入电源Uin的负极、中间电容C2的另一端；中间电容C2的一端连接开关管S4的一端，开关管S4的另一端连接二极管D1的阴极和电感L5的一端，电感L5的另一端连接二极管D2的阴极、二极管D3的阳极和电容C3的一端，二极管D3的阴极连接电感L4的一端，电容C3的另一端连接电感L4的另一端和电容Cout的一端，电容Cout的另一端与二极管D2的阳极、二极管D1的阳极、中间电容C2的另一端连接，在电容Cout的两端输出转换后的输出电压。中间电容C2两侧电路独立控制，电感L2、L3感抗值相等；电感L2、L3为耦合电感；开关管S2、S3、S4为全控型开关器件，可为IGBT或MOSFET。二极管D1、D2、D3为快恢复二极管。和最接近的现有技术比，本专利技术的直流变换器拓扑结构简单，不需要隔离变压器，控制要求低，鲁棒性好，可满足不同需要的电压输出。附图说明图1：现有的直流变换器结构图；图2：本专利技术的直流变换器结构图；具体实施方式下面通过具体实施方式对专利技术提供的技术方案做详细说明。由图2可知，该直流变换器包括4个开关管、4个电容、5个电感和3个二极管构成，其具体结构为输入电源Uin的正极连接电感L1的一端，输入电源Uin的负极连接开关管S1的一端，电感L1的另一端连接开关管S1的另一端，且连接点为连接点A；电感L2的一端连接开关管S2的一端，开关管S2的另一端连接开关管S3的一端，且连接点为连接点B；连接点A连接电容C1的一端，电容C1的另一端与连接点B连接；开关管S3的另一端连接电感L3的一端，电感L2的另一端连接中间电容C2的一端，电感L3的另一端连接输入电源Uin的负极、中间电容C2的另一端；中间电容C2的一端连接开关管S4的一端，开关管S4的另一端连接二极管D1的阴极和电感L5的一端，电感L5的另一端连接二极管D2的阴极、二极管D3的阳极和电容C3的一端，二极管D3的阴极连接电感L4的一端，电容C3的另一端连接电感L4的另一端和电容Cout的一端，电容Cout的另一端与二极管D2的阳极、二极管D1的阳极、中间电容C2的另一端连接，在电容Cout的两端输出转换后的输出电压。中间电容C2两侧电路独立控制。中间电容C2左侧电路的电感L2、电感L3的感抗值相等，优化的可为相互耦合的电感，可降低互感干扰；在S2、S3导通时候可保证输出电压在连接点B上下两部分的电压是相同的；开关管S2、S3为全控型开关器件，例如IGBT、MOSFET等，开关管S1可以为全控型开关器件，也可为不控型开关器件，如二极管、快恢复二极管等。当开关管为全控型开关器件时，则由相应的控制电路和驱动电路进行驱动控制，在此不做赘述。中间电容C2右侧电路结构通过导通和/或关断全控型开关管S4保证了在各种断续情况下输出电压的可靠稳定输出，并且允许电路的占空比在较宽的范围内工作，提高控制的鲁棒性。最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本专利技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本专利技术的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本专利技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在申请待批的本专利技术的权利要求保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流变换器，其特征在于：该直流变换器包括4个开关管、4个电容、5个电感和3个二极管。

【技术特征摘要】
1.一种直流变换器，其特征在于：该直流变换器包括4个开关管、4个电容、5个电感和3个二极管。2.根据权利要求1所述的直流变换器，其特征在于输入电源Uin的正极连接电感L1的一端，输入电源Uin的负极连接开关管S1的一端，电感L1的另一端连接开关管S1的另一端，且连接点为连接点A；电感L2的一端连接开关管S2的一端，开关管S2的另一端连接开关管S3的一端，且连接点为连接点B；连接点A连接电容C1的一端，电容C1的另一端与连接点B连接；开关管S3的另一端连接电感L3的一端，电感L2的另一端连接中间电容C2的一端，电感L3的另一端连接输入电源Uin的负极、中间电容C2的另一端；中间电容C2的一端连接开关管S4的一端，开关管S4的另一端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐词，
申请(专利权)人：徐词，
类型：发明
国别省市：北京;11