一种用于变换器的均压电路制造技术

本发明专利技术公开了电路领域中的一种用于变换器的均压电路，包括变压器和若干个串联的输出电容，变压器设有两个或以上的共磁芯的原边线圈，其中，第N个原边线圈的同名端通过第N1开关管、第N1电感连接第N个输出电容的正端，该同名端通过第N1功率开关管、第N2二极管连接第N个输出电容的正端，该同名端还连接第N4二极管连接第N个输出电容的负端；第N个原边线圈的异名端通过第N2功率开关管连接第N个输出电容的负端，该异名端还通过第N3二极管连接第N个输出电容的正端。本发明专利技术适用于高输入、输出电压电源变换器电路，整个变压过程均压效果好，控制简单、可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于变换器的均压电路。
技术介绍
随着市场对大功率电源的需求越来越多，目前市场上很多采用高输入、输出电压供电，在高压情况下，变换器内部元器件（例如输入、输出电容等）电压应力相应增大。因此，如图1所示，常采用两个或者更多相同变换器的串、并联技术来满足电源性能要求，特别是为了满足电源稳定性（纹波、环路等），通常在输入、输出端采用两个或者更多相等容值的电容并、串联，理想情况下每个变换器的参数一致，这样每个变换器的输入、输出电压由于电容分压降低到N分之一（N为变换器个数，N≥2），相应开关电压应力可以同样减低。图1中仅示出两个相等输入、输出电容串联框图，多于两个相等电容串联框图，只要依次增加，不再示出。但实际电路中,由于输入、输出电容本身内部参数（如ESR等）差异、变换器中控制电路参数的离散性导致驱动脉宽不一致等因素，会使输入、输出电容上的电压不能均压。特别在每路参数差异很大，变换器工作于轻载下，有可能造成输入、输出电容严重不均压，会使得电容、开关管、输出整流二极管等元器件耐压不够而损坏变换器。上述缺陷，值得解决。
技术实现思路
为了克服现有的技术的不足，本专利技术提供一种用于变换器的均压电路。本专利技术技术方案如下所述：一种用于变换器的均压电路，其特征在于，包括变压器和若干个串联的输出电容，所述变压器设有两个或以上的共磁芯的原边线圈，所述原边线圈的个数与所述输出电容的个数相同，其中，第N个原边线圈的同名端通过单向导电的第N1开关管连接第N1电感，所述第N1电感另一端连接第N个输出电容的正端；所述第N个原边线圈的同名端连接第N1功率开关管的源极，所述第N1功率开关管的漏极连接第N2二极管的阴极，所述第N2二极管的阳极连接所述第N个输出电容的正端；所述第N个原边线圈的同名端还连接第N4二极管的阴极，所述第N4二极管的阳极连接所述第N个输出电容的负端；所述第N个原边线圈的异名端连接第N2功率开关管的漏极，所述第N2功率开关管的源极连接所述第N个输出电容的负端；所述第N个原边线圈的异名端还连接第N3二极管的阳极，所述第N3二极管的阴极连接所述第N个输出电容的正端。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述第N1开关管为二极管，所述二极管的阳极连接所述第N个原边线圈的同名端，其阴极连接所述第N1电感。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，所述第N1开关管为功率开关管。根据上述方案的本专利技术，其特征在于，各个所述原边线圈的匝数相同，同名端相同。根据上述方案的本专利技术，其有益效果在于，本专利技术适用于高输入、输出电压电源变换器电路，使得整个变压过程中输入、输出电容的电压能够达到均压，均压效果好；保护电容、开关管、输出整流二极管等元器件不会损坏，整个过程控制简单、可靠性高。本专利技术电路应用广泛，同时具有隔离效果。附图说明图1为现有技术中变换器具体实施例的电路图。图2为本专利技术中一具体实施例的电路图。图3为图2中电路的电流流向图。具体实施方式下面结合附图以及实施方式对本专利技术进行进一步的描述：一种用于变换器的均压电路，包括变压器和若干个串联的输出电容，变压器设有两个或以上的共磁芯的原边线圈，原边线圈的个数与输出电容的个数相同。如图2所示，以均衡变换器输出端两个串联输出电容（容值相等）电压（对于输入、输出端多于两个相等输出电容且串联，依此类似，不再说明）为例进行原理说明。图中包含一个变压器T1，该变压器T1包含两个共磁芯的原边线圈T1-A、T1-B，两个原边线圈T1-A、T1-B匝数相同，同名端相同。原边线圈T1-A与第三二极管D3、第一功率开关管Q1、第二功率开关管Q2相串联，原边线圈T1-A的同名端连接第一功率开关管Q1的源极，第三二极管D3的阳极连接到变换器第五输出电容C5的正端，第三二极管D3的阴极连接到第一功率开关管Q1的漏极；第二功率开关管Q2的源极连接到变换器输出端两电容第五输出电容C5和第六输出电容C6的中点（即第六输出电容C6的正极），其漏极连接原边线圈T1-A的异名端，同时原边线圈T1-A的同名端连接单向导电的第N1开关管DN1（优选为第一二极管D1，第一二极管D1也可以采用功率开关管替代。在其他实施例中也可以采用有源开关管代替，开关管可以包含MOSFET管、可控硅、IGBT、等功率开关管半导体器件。）的阳极，第一二极管D1的阴极，第N1开关管DN1通过电感L1（此电感感量变换范围可以从0到无穷大）连接到变换器第五输出电容C5的正端；原边线圈T1-A的同名端连接第六二极管D6的阴极，第六二极管D6的阳极连接到输出端第五输出电容C5和第六输出电容C6的中点，原边线圈T1-A的异名端通过第五二极管D5连接到变换器输出正端。在优选实施例中，原边线圈T1-A的同名端连接第一二极管D1的阳极，第一二极管D1的阴极连接电感L1。原边线圈T1-B与第四二极管D4、第三功率开关管Q3、第四功率开关管Q4相串联，原边线圈T1-B的同名端连接第三功率开关管Q3的源极，第四二极管D4的阳极连接到变换器第六输出电容C6的正端，第四二极管D4的阴极连接到第三功率开关管Q3的漏极；第四功率开关管Q4的源极连接到变换器输出端第六输出电容C6的负端，其漏极连接原边线圈T1-B的异名端，同时原边线圈T1-B的同名端连接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极通过电感L2连接到变换器第六输出电容C6的正端；原边线圈T1-B的同名端连接第八二极管D8的阴极，第八二极管D8的阳极连接第六输出电容C6的负端，原边线圈T1-B的异名端通过第七二极管D7连接到变换器输出端第五输出电容C5和第六输出电容C6的中点。如图3所示，本专利技术的结构原理为：第一功率开关管Q1、第二功率开关管Q2、第三功率开关管Q3、第四功率开关管Q4驱动完全相同且各自占空比小于50%，当给一个脉冲时，四个功率管同时导通，两个串联输出电容电压均压时，上下两个绕组电路工作一致，没有能量交换。当两个变换器的输入电压不一致时，假设Vout/2>VDC2，根据电磁感应定律，由于第四二极管D4的存在，输入高压一路（T1-A）的感应电压将输入电压低那路(T1-B)顶“死”，输出高压端的能量将通过变压器绕组T1-B和第二二极管D2、第二电感L2传递到输出低压端，其电流流向如图3中的箭头所示，从而达到均压效果。其相关整流和续流原理同熟知的双管正激拓扑原理一样，在此不详细阐述。同理，如果Vout/2<VDC2时，其工作原理同上。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本专利技术所附权利要求的保护范围。上面结合附图对本专利技术专利进行了示例性的描述，显然本专利技术专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本专利技术专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本专利技术专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于变换器的均压电路，其特征在于，包括变压器和若干个串联的输出电容，所述变压器设有两个或以上的共磁芯的原边线圈，所述原边线圈的个数与所述输出电容的个数相同，其中，第N个原边线圈的同名端通过单向导电的第N1开关管连接第N1电感，所述第N1电感另一端连接第N个输出电容的正端；所述第N个原边线圈的同名端连接第N1功率开关管的源极，所述第N1功率开关管的漏极连接第N2二极管的阴极，所述第N2二极管的阳极连接所述第N个输出电容的正端；所述第N个原边线圈的同名端还连接第N4二极管的阴极，所述第N4二极管的阳极连接所述第N个输出电容的负端；所述第N个原边线圈的异名端连接第N2功率开关管的漏极，所述第N2功率开关管的源极连接所述第N个输出电容的负端；所述第N个原边线圈的异名端还连接第N3二极管的阳极，所述第N3二极管的阴极连接所述第N个输出电容的正端。

【技术特征摘要】
1.一种用于变换器的均压电路，其特征在于，包括变压器和若干个串联的输出电容，所述变压器设有两个或以上的共磁芯的原边线圈，所述原边线圈的个数与所述输出电容的个数相同，其中，第N个原边线圈的同名端通过单向导电的第N1开关管连接第N1电感，所述第N1电感另一端连接第N个输出电容的正端；所述第N个原边线圈的同名端连接第N1功率开关管的源极，所述第N1功率开关管的漏极连接第N2二极管的阴极，所述第N2二极管的阳极连接所述第N个输出电容的正端；所述第N个原边线圈的同名端还连接第N4二极管的阴极，所述第N4二极管的阳极连接所述第N个输出电容的负端；所述第N...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶盛兵，李战伟，
申请(专利权)人：深圳市核达中远通电源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44