一种电源变换器制造技术

本实用新型专利技术涉及电力电子产品领域，公开了一种电源变换器，包括：变换器输入端，变换器输出端，两级变换器，控制器，辅助电源，印刷电路板PCB和散热基板。本实用新型专利技术电源变换器使用低等级开关器件低成本实现了高效的高压DC‑DC变换，并消除了共模干扰；实现了通过集中散热基板高效散热，同时提高了空间利用率和功率密度，生产加工方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子产品领域，尤其涉及一种电源变换器。
技术介绍
在工业应用中有大量对宽输入且上限为高电压(约200V～800V)进行变换的需求，如电动汽车中将动力电池组的高电压转换为24V/12V输出；普通单级变换虽然技术成熟、拓扑和控制简单，同时使用器件数量也少，但需要采用特别的高压开关器件(如900～1200V的MOS管)，价格昂贵；同时在宽输入电压下，变换器的效率不高；对于一般的三电平两级变换，也存在一些弊端，要么存在共模干扰问题，局部需要高压器件，或者需要大的飞跨电容解耦并且电路控制复杂，对电子器件的电压要求高，实现成本高，共模干扰大。同时在电动汽车中由于环境需要或者应用条件限制，并且防护等级要求高不宜采用传统风冷散热方式，在这种情况下，通常可以采用水冷或者自然冷的散热方式。对于水冷或者自然冷的电源变换器，如何通过冷板将电源中的发热器件产生的热高效导出，是该类电源设计的技术难点和重点，其设计好坏直接影响电源的可靠性，同时对电源的功率密度有重大影响。良好的热设计需要使热分布尽量均衡及尽可能少的热传导环节，这要求将功率半导体器件、磁芯器件等发热元件尽量直接通过导热介质贴在冷板上进行散热，比较常用的方式是将冷板置于PCBA的器件面，但由于冷板通常也起固定作用，这样一定程度上影响电源变换器的结构强度；另一方面，这样将会导致电源变换器为倒立或侧面安装，在一些应用上不允许。对于只能将冷板置于PCBA焊接面的情况，需要通过开槽的方式使发热器件透过开槽口再安装在冷板上，对于较大功率的变换器，由于发热器件数量较多且尺寸较大，将导致过多过大的开槽使得PCB的强度及其走线变得困难，如果将功率半导体器件置于PCBA焊接面避免开槽，则需要手工后焊接，因此必须留够焊接的操作空间，对PCB的布局及空间利用也不利。
技术实现思路
本技术提供一种电源变换器，解决现有技术中DC-DC变换器对电子器件电压要求高，实现成本高，共模干扰大的技术问题，以及水冷或自然冷方式下的高效散热方式和电源空间利用之间矛盾的技术问题。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种电源变换器，包括：变换器输入端，变换器输出端，两级变换器，控制器，辅助电源，印刷电路板PCB和散热基板，两级变换器由对称的两路前级Boost升压变换器和两路后级DC-DC隔离变换器两级组成，第一路前级Boost升压变换器的输入正端为电源变换器的输入正端，第二路前级Boost升压变换器的输入负端为电源变换器的输入负端，两路后级DC-DC隔离变换器的输出端并联或者串联作为电源变换器的输出端，辅助电源的输入为第一路前级Boost升压变换器的输出、第二路前级Boost升压变换器的输出和独立的外供电压源中任意一个，所述散热基板和PCB平行设置，并且位于焊接面一侧，通过间隔柱及螺钉和PCB连接；其中，所述两路前级Boost升压变换器包括第一电子开关、第二电子开关、第一二极管、第二二极管，第一电容、第二电容和电感，所述第一电容和第二电容分别跨接于所述第一后级DC-DC隔离变换器和第二后级DCDC隔离变换器的输入正端和输入负端之间，所述第一电子开关和第二电子开关分别跨接于所述第一路前级Boost升压变换器和第二路前级Boost升压变换器的输入正端与输入负端之间，所述第一二极管的正端与所述第一后级DC-DC隔离变换器的输入负端连接，所述第一二极管的负端与所述第一路前级Boost升压变换器的输入负端连接，所述第一路前级Boost升压变换器的输出正端与所述第一后级DC-DC隔离变换器的输入正端连接；所述第二二极管的负端与所述第二后级DC-DC隔离变换器输入正端连接，所述第二二极管的正端与所述第二路前级Boost升压变换器的输入正端连接，所述第二路前级Boost升压变换器的输入负端与所述第二后级DC-DC隔离变换器输入负端连接；所述第一路前级Boost升压变换器的输出负端通过所述电感与所述第二路前级Boost升压变换器的输出正端连接。本技术的技术效果为：本技术电源变换器使用低等级开关器件低成本实现高效高压DCDC变换，并消除了共模干扰；实现了通过集中散热基板高效散热，同时提高了空间利用率和功率密度，生产加工方便。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例一的一种电源变换器的电路结构示意图；图2为本技术实施例二的一种电源变换器的电路结构示意图；图3为本技术实施例二的一种电源变换器的PCB布局示意图；图4为本技术实施例四的散热基板对应功率半导体器件的位置开槽的示意图；图5为本技术实施例五的一种电源变换器的盖板的结构示意图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。实施例一如图1所示，为一种电源变换器，包括：变换器输入端，变换器输出端，两级变换器，控制器，辅助电源，印刷电路板PCB和散热基板，其特征在于，两级变换器由对称的两路前级Boost升压变换器和两路后级DC-DC隔离变换器两级组成，第一路前级Boost升压变换器的输入正端为电源变换器的输入正端，第二路前级Boost升压变换器的输入负端为电源变换器的输入负端，两路后级DC-DC隔离变换器的输出端并联或者串联作为电源变换器的输出端，辅助电源的输入为第一路前级Boost升压变换器的输出、第二路前级Boost升压变换器的输出和独立的外供电压源中任意一个，所述散热基板和PCB平行设置，并且位于焊接面一侧，通过间隔柱及螺钉和PCB连接；其中，所述两路前级Boost升压变换器包括第一电子开关、第二电子开关、第一二极管、第二二极管，第一电容、第二电容和电感，所述第一电容和第二电容分别跨接于所述第一后级DC-DC隔离变换器和第二后级DCDC隔离变换器的输入正端和输入负端之间，所述第一电子开关和第二电子开关分别跨接于所述第一路前级Boost升压变换器和第二路前级Boost升压变换器的输入正端与输入负端之间，所述第一二极管的正端与所述第一后级DC-DC隔离变换器的输入负端连接，所述第一二极管的负端与所述第一路前级Boost升压变换器的输入负端连接，所述第一路前级Boost升压变换器的输出正端与所述第一后级DC-DC隔离变换器的输入正端连接；所述第二二极管的负端与所述第二后级DC-DC隔离变换器输入正端连接，所述第二二极管的正端与所述第二路前级Boost升压变换器的输入正端连接，所述第二路前级Boost升压变换器的输入负端与所述第二后级DC-DC隔离变换器输入负端连接；所述第一路前级Boost升压变换器的输出负端通过所述电感与所述第二路前级Boost升压变换器的输出正端连接。所述散热基板还包括附加的齿状散热器。本技术中的两级变换器解决了单级变换器需要采用高成本的高压器件、宽输入电压范围下效率不高的问题，同时通过前级Boost升压变换器的输入接入电源变换器的稳定电平输入端，解决了普通三电平两级电路的共模干扰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源变换器，包括：变换器输入端，变换器输出端，两级变换器，控制器，辅助电源，印刷电路板PCB和散热基板，其特征在于，两级变换器由对称的两路前级Boost升压变换器和两路后级DC‑DC隔离变换器两级组成，第一路前级Boost升压变换器的输入正端为电源变换器的输入正端，第二路前级Boost升压变换器的输入负端为电源变换器的输入负端，两路后级DC‑DC隔离变换器的输出端并联或者串联作为电源变换器的输出端，辅助电源的输入为第一路前级Boost升压变换器的输出、第二路前级Boost升压变换器的输出和独立的外供电压源中任意一个，所述散热基板和PCB平行设置，并且位于焊接面一侧，通过间隔柱及螺钉和PCB连接；其中，所述两路前级Boost升压变换器包括第一电子开关、第二电子开关、第一二极管、第二二极管，第一电容、第二电容和电感，所述第一电容和第二电容分别跨接于所述第一后级DC‑DC隔离变换器和第二后级DCDC隔离变换器的输入正端和输入负端之间，所述第一电子开关和第二电子开关分别跨接于所述第一路前级Boost升压变换器和第二路前级Boost升压变换器的输入正端与输入负端之间，所述第一二极管的正端与所述第一后级DC‑DC隔离变换器的输入负端连接，所述第一二极管的负端与所述第一路前级Boost升压变换器的输入负端连接，所述第一路前级Boost升压变换器的输出正端与所述第一后级DC‑DC隔离变换器的输入正端连接；所述第二二极管的负端与所述第二后级DC‑DC隔离变换器输入正端连接，所述第二二极管的正端与所述第二路前级Boost升压变换器的输入正端连接，所述第二路前级Boost升压变换器的输入负端与所述第二后级DC‑DC隔离变换器输入负端连接；所述第一路前级Boost升压变换器的输出负端通过所述电感与所述第二路前级Boost升压变换器的输出正端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种电源变换器，包括：变换器输入端，变换器输出端，两级变换器，控制器，辅助电源，印刷电路板PCB和散热基板，其特征在于，两级变换器由对称的两路前级Boost升压变换器和两路后级DC-DC隔离变换器两级组成，第一路前级Boost升压变换器的输入正端为电源变换器的输入正端，第二路前级Boost升压变换器的输入负端为电源变换器的输入负端，两路后级DC-DC隔离变换器的输出端并联或者串联作为电源变换器的输出端，辅助电源的输入为第一路前级Boost升压变换器的输出、第二路前级Boost升压变换器的输出和独立的外供电压源中任意一个，所述散热基板和PCB平行设置，并且位于焊接面一侧，通过间隔柱及螺钉和PCB连接；其中，所述两路前级Boost升压变换器包括第一电子开关、第二电子开关、第一二极管、第二二极管，第一电容、第二电容和电感，所述第一电容和第二电容分别跨接于所述第一后级DC-DC隔离变换器和第二后级DCDC隔离变换器的输入正端和输入负端之间，所述第一电子开关和第二电子开关分别跨接于所述第一路前级Boost升压变换器和第二路前级Boost升压变换器的输入正端与输入负端之间，所述第一二极管的正端与所述第一后级DC-DC隔离变换器的输入负端连接，所述第一二极管的负端与所述第一路前级Boost升压变换器的输入负端连接，所述第一路前级Boost升压变换器的输出正端与所述第一后级DC-DC隔离变换器的输入正端连接；所述第二二极管的负端与所述第二后级DC-DC隔离变换器输入正端连接，所述第二二极管的正端与所述第二路前级Boost升压变换器的输入正端连接，所述第二路前级Boost升压变换器的输入负端与所述第二后级DC-DC隔离变换器输入负端连接；所述第一路前级Boost升压变换器的输出负端通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彩凤，
申请(专利权)人：深圳启雅杰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44