一种输入串联、输出并联结构的母线变换电路制造技术

本发明专利技术涉及一种输入串联、输出并联结构的母线变换电路，该电路包括：输入电路、变换电路、输出电路、滤波电路依次串联；输入电路包括：至少两个相互串联的开关管，至少两个相互串联的滤波电容；串联后的开关管与串联后的滤波电容并联、并联后一端接正极，另一端接负极；变换电路包括依次串联的谐振电容、谐振电感、变压器T原边；输出电路包括依次串联形成环路的变压器T副边、至少两个串联的同步整流管。通过本发明专利技术降低开关管和滤波电容的电压应力，降低输出端同步整流管和变压器的电流应力，实现高电压变比条件下电源高功率密度集成的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高功率密度阵面电源电路，尤其涉及一种输入串联、输出并联结构的母线变换电路。
技术介绍
随着有源固态相控阵技术的快速发展和广泛应用，为有源固态相控阵雷达系统研制各种小体积、大功率、宽脉冲、低纹波的电源模块已经成为非常迫切的需求。电源模块的可靠性、纹波等技术指标直接影响雷达系统的整机性能，低压大电流的供电方式对阵面电源的性能提出了严峻的挑战。阵面电源的体积特别是高度往往有严格的要求，根据雷达波段的不同，阵面电源的高度往往随波段的提高而降低，有时电源高度达到8mm以下，电源的小型化，高功率密度化是未来阵面电源发展的趋势和亟待解决的重要难题。传统DC电源模块一般采用单级电路方案，这种方案的特点是拓扑结构简单，设计难度小，元器件相对较少，但同时也有一些缺陷，特别是在高变比电源模块应场合，单级拓扑如果要实现高变比电压变换，占空比变换范围大，导致电源工作状态容易不稳定。随着雷达阵面功率日益增加，阵面电源输入电压也越来越高，传统DC电源模块实现具有一定困难，特别是变压器设计难度大。
技术实现思路
本专利技术提供一种输入串联、输出并联结构的母线变换电路，解决现有技术中随着雷达阵面功率日益增加、阵面电源输入电压也越来越高、无法实现高电压变比条件下电源高功率密度集成的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种输入串联、输出并联结构的母线变换电路，该电路包括：输入电路、变换电路、输出电路、滤波电路依次串联；输入电路包括：至少两个相互串联的开关管，至少两个相互串联的滤波电容；串联后的开关管与串联后的滤波电容并联、并联后一端接正极，另一端接负极；变换电路包括依次串联的谐振电容、谐振电感、变压器T原边；输出电路包括依次串联形成环路的变压器T副边、至少两个串联的同步整流管。本专利技术的有益效果是：采用输入串联输出并联电路形式，能够实现母线变换器的功能；两个电路单元输入端开关管和滤波电容串联，可以降低开关管和滤波电容的电压应力，同时可以降低变压器T原边的输入电压和圈数，输出端同步整流管并联工作，可以降低输出端同步整流管和变压器T副边的电流应力，实现高电压变比条件下电源能够高功率密度集成。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述的滤波电路包括滤波电容，此处所述的滤波电容一端接输出电路中的变压器T副边，另一端接同步整流管。进一步，所述变换电路的一端接输入电路中的开关管，变换电路的另一端接输入电路中的输入的滤波电容。进一步，所述变换电路的一端接输入电路中的两个相邻的开关管之间。进一步，所述变换电路的另一端接输入电路中的两个相邻的输入的滤波电容之间。采用上一步的有益效果：两个电路单元输入端开关管和滤波电容串联，可以降低开关管和滤波电容的电压应力。进一步，述的滤波电路包括滤波电容，此处所述的滤波电容一端接输出电路中的变压器T副边，另一端接两个相邻的同步整流管之间。采用上一步的有益效果：可以降低输出端同步整流管和变压器T副边的电流应力。进一步，所述开关管具有栅极，所述开关管通过其栅极与外部控制电路连接。进一步，所述同步整流管具有栅极，所述同步整流管通过其栅极与外部控制电路连接。附图说明图1为本专利技术的电路概要示意图；图2为本专利技术的整体电路图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1和图2所示，一种输入串联、输出并联结构的母线变换电路，该电路包括：开关管(S1、S2、S3、S4)、输入滤波电容(C1、C2、C3、C4)、谐振电容(C5、C6)、谐振电感(L1、L2)、变压器(T1、T2)、同步整流管(S5、S6、S7、S8)和输出滤波电容C7；开关管(S1、S2)、输入滤波电容(C1、C2)、谐振电容C5、谐振电感L1、变压器T1、同步整流管(S5、S6)组成一个电路单元；开关管(S3、S4)、输入滤波电容(C3、C4)、谐振电容C6、谐振电感L2、变压器T2、同步整流管(S7、S8)组成另一个电路单元；两个电路单元共用输出滤波电容C7，输入端串联，输出端并联。开关管S1的漏极连接电源输入端正极和输入滤波电容C1的一端，开关管S1栅极与外部控制电路连接，开关管S1源极连接开关管S2的漏极和变压器T1原边的一端；开关管S2的漏极连接开关管S1的源极和变压器T1原边的一端，开关管S2的栅极与外部控制电路连接，开关管S2的源极连接开关管S3的漏极和输入滤波电容C2、C3的一端。输入滤波电容C1的一端连接输入端正极和开关管S1的漏极，输入滤波电容C1的另一端连接输入滤波电容C2和谐振电容C5的一端；输入滤波电容C2的一端连接输入滤波电容C1和谐振电容C5的一端，输入滤波电容C2另一端连接输入滤波电容C3的一端及开关管S3的漏极和开关管S2的源极。谐振电容C5的一端连接输入滤波电容C1和C2的一端，谐振电容C5的另一端连接谐振电感L1的一端；谐振电感L1的一端连接谐振电容C5的一端，谐振电感L1的另一端连接变压器T1原边的一端；变压器T1原边的一端连接谐振电感L1的一端，原边的另一端连接开关管S1的源极和开关管S2的漏极；变压器T1的副边一端连接同步整流管S5的漏极，变压器T1副边的另一端连接同步整流管S6的漏极，变压器T1副边的第三端连接输出滤波电容C7的一端和变压器T2的副边的第三端及电源输出的正极。同步整流管S5的漏极连接变压器T1副边的一端，同步整流管S5的栅极连接外部驱动信号，同步整流管S5的源极连接同步整流管S6、S7、S8的源极和输出滤波电容C7的一端及输出电源的负极；同步整流管S6的漏极连接变压器T1副边的一端，同步整流管S6的栅极连接外部驱动信号，同步整流管S6的源极连接同步整流管S5、S7、S8的源极和输出滤波电容C7的一端及输出电源的负极。开关管S3的漏极连接开关管S2的源极和输入滤波电容C2、C3的一端，开关管S3栅极与外部控制电路连接，开关管S3源极连接开关管S4的漏极和变压器T2原边的一端；开关管S4的漏极连接开关管S3的源极和变压器T2原边的一端，开关管S4的栅极与外部控制电路连接，开关管S4源极连接输入滤波电容C4的一端和输入电源的负极。输入滤波电容C3的一端连接输入电容C2的一端、开关管S2的源极和开关管S3的漏极，输入滤波电容C3的另一端连接输入滤波电容C4的一端和谐振电容C6的一端；输入滤波电容C4的一端连接输入滤波电容C3和谐振电容C6的一端，输入滤波电容C4另一端连接开关管S4的源极和输入端的负极。谐振电容C6的一端连接输入滤波电容C3和C4的一端，谐振电容C6的另一端连接谐振电感L2的一端；谐振电感L2的一端连接谐振电容C6的一端，谐振电感的另一端连接变压器T2原边的一端。变压器T2原边的一端连接谐振电感L2的一端，原边的另一端连接开关管S3的源极和开关管S4的漏极；变压器T2的副边一端连接同步整流管S7的漏极，副边的另一端连接同步整流管S8的漏极，副边的第三端连接输出滤波电容C7的一端和变压器T1的副边的第三端及电源输出的正极。同步整流管S7的漏极连接变压器T2副边的一端，同步整流管S7的栅极连接外部驱动信号，同步整流管S7的源极连接同步整流管S5、S6、S8的源极和输出滤波电容C7的一端及输出电源的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输入串联、输出并联结构的母线变换电路，其特征在于，该电路包括：输入电路、变换电路、输出电路、滤波电路依次串联；输入电路包括：至少两个相互串联的开关管，至少两个相互串联的滤波电容；串联后的开关管与串联后的滤波电容并联、并联后一端接正极，另一端接负极；变换电路包括依次串联的谐振电容、谐振电感、变压器T原边；输出电路包括依次串联形成环路的变压器T副边、至少两个串联的同步整流管。

【技术特征摘要】
1.一种输入串联、输出并联结构的母线变换电路，其特征在于，该电路包括：输入电路、变换电路、输出电路、滤波电路依次串联；输入电路包括：至少两个相互串联的开关管，至少两个相互串联的滤波电容；串联后的开关管与串联后的滤波电容并联、并联后一端接正极，另一端接负极；变换电路包括依次串联的谐振电容、谐振电感、变压器T原边；输出电路包括依次串联形成环路的变压器T副边、至少两个串联的同步整流管。2.根据权利要求1所述的一种输入串联、输出并联结构的母线变换电路，其特征在于，所述的滤波电路包括滤波电容，此处所述的滤波电容一端接输出电路中的变压器T副边，另一端接同步整流管。3.根据权利要求1所述的一种输入串联、输出并联结构的母线变换电路，其特征在于，所述变换电路的一端接输入电路中的开关管，变换电路的另一端接输入电路中的输入的滤波电容。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟伟，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11