【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多电平谐振DC-DC转换器
本专利技术总体上涉及谐振DC-DC转换器、包括谐振DC-DC转换器的DC电源系统以及用于操作谐振DC-DC转换器的方法的领域。
技术介绍
例如在X射线应用中使用的高电压生成器通常使用谐振转换器拓扑,这是因为这样的应用的高电压和高功率要求。图1中图示了一般谐振转换器拓扑。DC电源10提供跨通用谐振转换器12的输入端子的DC电压。具有电源开关的第一级14控制从电源10提供的电压。谐振回路16和变压器18提供电压增益和电流隔离。整流器20被提供,其也可以提供电压增益。因此,可以将经转换的DC电压供应到负载22。尽管谐振转换器拓扑是X射线应用中的有效且高效的电源拓扑,但是对进一步小型化硬件并改进电源效率和灵活性的需求意味着能够进一步改进这样的拓扑。US2014/0146572讨论了采用上面讨论的谐振转换器拓扑的类的功率转换器。T.-F.Wu和J.-C.Hung的“APDMControlledSeriesResonantMulti-levelConverterAppliedforX-rayGenerators”(PowerElectronicsSpecialistsConference,1999.PESC99.30thAnnualIEEECharleston,SC,USA27June-1July1999,Pascataway,NJ,USAIEEE,US,第2卷,1999年6月27日,第1177-1182页)是这样的论文,其介绍了对应用于X射线生成器的脉冲密度调制控制的串联谐振多电平转换器的分析、设计和实际考虑。所提出的转换器在100kHz ...
【技术保护点】
1.一种谐振DC‑DC转换器(40、53、60),包括:‑谐振回路(42、58、62),其具有第一输入节点(52、55)和第二输入节点(54、57);‑开关网络(44、56、64),其被配置为从具有相对于地电压的电源轨电压的第一组外部电压源中选择第一外部电压源,并且被配置为从具有相对于地电压的电源轨电压的第二组外部电压源中选择第二外部电压源,并且将选定的第一外部电压源和第二外部电压源连接到所述谐振回路的相应的第一输入节点(52、55)和第二输入节点(54、57);以及‑整流器(48),其被配置为对从所述谐振回路输出的电压进行整流,并且被配置为将经整流的电压供应到所述谐振DC‑DC转换器的一组输出节点;其中,所述开关网络(44、56、64)包括第一开关臂(S1)和第二开关臂(S2);并且其中,所述第一开关臂(S1)被配置为能够切换地将从所述第一组外部电压源中选择的所述第一外部电压源施加到所述谐振回路的所述第一输入节点(52、55),并且所述第二开关臂(S2)被配置为能够切换地将从所述第二组外部电压源中选择的所述第二外部电压源施加到所述谐振回路的所述第二输入节点(54、57),从而在所述谐 ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.01 EP 16182162.41.一种谐振DC-DC转换器(40、53、60),包括:-谐振回路(42、58、62),其具有第一输入节点(52、55)和第二输入节点(54、57);-开关网络(44、56、64),其被配置为从具有相对于地电压的电源轨电压的第一组外部电压源中选择第一外部电压源,并且被配置为从具有相对于地电压的电源轨电压的第二组外部电压源中选择第二外部电压源,并且将选定的第一外部电压源和第二外部电压源连接到所述谐振回路的相应的第一输入节点(52、55)和第二输入节点(54、57);以及-整流器(48),其被配置为对从所述谐振回路输出的电压进行整流,并且被配置为将经整流的电压供应到所述谐振DC-DC转换器的一组输出节点;其中,所述开关网络(44、56、64)包括第一开关臂(S1)和第二开关臂(S2);并且其中,所述第一开关臂(S1)被配置为能够切换地将从所述第一组外部电压源中选择的所述第一外部电压源施加到所述谐振回路的所述第一输入节点(52、55),并且所述第二开关臂(S2)被配置为能够切换地将从所述第二组外部电压源中选择的所述第二外部电压源施加到所述谐振回路的所述第二输入节点(54、57),从而在所述谐振回路的所述第一输入节点和所述第二输入节点处生成多电平切换电压;其中,所述第一开关臂(S1)和所述第二开关臂(S2)分别包括第一多个开关元件(M1、M2、M5)和第二多个开关元件(M3、M4、M6);其中,所述谐振回路的所述第一输入节点和所述第二输入节点被配置为接收具有大于两个电平的多个电压电平的多电平输入电压,并且其中,针对要被施加在所述谐振回路的每个输入节点处的每个不同的电源电压提供一个开关元件;并且其中,除了所述外部电压源的所述电源轨电压之外,所述多电平切换电压还能够呈现一个或多个中间电压电平。2.根据权利要求1所述的谐振DC-DC转换器(40、53、60),其中,所述开关网络(44、56、64)被配置为切换所述第一多个开关元件和所述第二多个开关元件中的开关元件(M1、M2、M3、M4、M5、M6),使得在所述开关网络的任何切换阶段中,所述第一多个开关元件和所述第二多个开关元件中的每个多个开关元件中的一个开关元件处于低阻抗状况中,并且所述第一多个开关元件和所述第二多个开关元件中的其余开关元件处于高阻抗状况中。3.根据权利要求1或2中的一项所述的谐振DC-DC转换器(40、53、60),其中,所述开关网络(44、56、64)包括第一开关元件(M1),所述第一开关元件被配置为将被连接到所述第一组外部电压源的第一电源节点连接到所述谐振回路(48、58、62)的所述第一输入节点(52、55);其中,所述开关网络包括第二开关元件(M2),所述第二开关元件被配置为将被连接到所述第一组外部电压源的第二电源节点连接到所述谐振回路(48、58、62)的所述第一输入节点。4.根据权利要求3所述的谐振DC-DC转换器(40、53、60),其中,所述开关网络(44、56、64)包括第三开关元件(M3),所述第三开关元件被配置为将被连接到所述第二组外部电压源的第三电源节点连接到所述谐振回路(48、58、62)的所述第二输入节点(54、57);其中,所述开关网络包括第四开关元件(M...
【专利技术属性】
技术研发人员:A·加西亚伊托尔莫,B·瓦格纳,P·吕尔肯斯,
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司,
类型:发明
国别省市:荷兰,NL
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