包括钳位电路的多相交错式正向功率转换器制造技术

一种多相交错式正向功率转换器包括两个或更多个子转换器和两个或更多个子转换器钳位电路。每个子转换器包括输入、输出和耦合在输入和输出之间的变压器。这些子转换器相对于彼此相移，使得一个子转换器的导通时段与另一个子转换器的空闲时段至少部分互补。这些钳位电路各自包括耦合到每个子转换器的变压器的至少一个绕组的开关装置。这些钳位电路各自配置为钳制跨所述至少一个绕组的电压，以基本上防止在子转换器的空闲时段期间谐振电压在子转换器中传播。还公开了附加示例性子转换器、钳位电路和用于基本上防止谐振电压在多相交错式正向功率转换器中传播的方法。

【技术实现步骤摘要】
包括钳位电路的多相交错式正向功率转换器
本公开涉及包括钳位电路的多相交错式正向功率转换器。
技术介绍
本部分提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。正向功率转换器(forwardpowderconverters)是使用变压器来改变其输出电压并提供隔离的DC/DC转换器。通常，多个正向功率转换器耦合在一起以形成多相交错式(multiphaseinterleaved)正向功率转换器。在这种情况下，每个功率转换器彼此相移，使得每次一个转换器导通。例如，每个功率转换器包括循环导通时段、复位时段和空闲时段。典型地，当转换器之一处于其导通时段时，其他转换器处于其复位时段或空闲时段。
技术实现思路
本部分提供了本公开的一般概述，并且不是其全部范围或其所有特征的全面公开。根据本公开的一个方面，一种多相交错式正向功率转换器包括第一子转换器、第二子转换器、第一钳位电路和第二钳位电路。第一子转换器和第二子转换器各自包括输入、输出和耦合在输入和输出之间并具有至少一个绕组的变压器。第一子转换器的输出与第二子转换器的输出并联耦合。第一子转换器相对于第二子转换器相移，使得第一子转换器的导通时段与第二子转换器的空闲时段至少部分互补，并且第二子转换器的导通时段与第一子转换器的空闲时段至少部分互补。第一钳位电路包括耦合到第一子转换器的所述至少一个绕组的开关装置，并且被配置为钳制跨所述至少一个绕组的电压，以基本上防止在第一子转换器的空闲时段期间谐振电压在第一子转换器中传播。第二钳位电路包括耦合到第二子转换器的所述至少一个绕组的开关装置，并且被配置为钳制跨所述至少一个绕组的电压，以基本上防止在第二子转换器空闲时段期间谐振电压在第二子转换器中传播。优选地，所述第一钳位电路或所述第二钳位电路包括耦合到其开关装置的二极管。优选地，所述第一钳位电路包括耦合在一起的多个开关装置，并且所述多个开关装置包括所述第一钳位电路的开关装置。优选地，所述多相交错式正向功率转换器还包括一个或多个钳位驱动电路，所述一个或多个钳位驱动电路用于产生用于控制所述第一钳位电路的开关装置的控制信号和用于控制所述第二钳位电路的开关装置的控制信号。优选地，为所述第一钳位电路的开关装置产生的控制信号基于所述第二子转换器的至少一个参数。优选地，所述第二子转换器包括具有耦合到其变压器的一个或多个功率开关的至少一个开关电路，并且所述第二子转换器的所述至少一个参数是用于控制所述第二子转换器的功率开关中的至少一个功率开关的信号。优选地，所述第二子转换器的所述至少一个参数是其变压器的次级侧上的电压。优选地，所述多相交错式正向功率转换器还包括：至少第三子转换器，所述第三子转换器包括输入、输出和耦合在所述输入和所述输出之间并具有至少一个绕组的变压器，所述第三子转换器具有导通时段和空闲时段；以及至少第三钳位电路，所述第三钳位电路包括开关装置，所述开关装置耦合到所述第三子转换器的所述至少一个绕组，并且配置为钳制跨所述至少一个绕组的电压，以基本上防止在所述第三子转换器的空闲时段期间谐振电压在所述第三子转换器中传播。优选地，所述多相交错式正向功率转换器还包括一个或多个钳位驱动电路，所述一个或多个钳位驱动电路用于产生用于控制所述第一钳位电路的开关装置的控制信号，用于控制所述第二钳位电路的开关装置的控制信号以及用于控制所述第三钳位电路的开关装置的控制信号。优选地，所述用于控制所述第三钳位电路的开关装置的控制信号基于所述第一子转换器的参数和所述第二子转换器的参数。优选地，所述第一子转换器和所述第二子转换器各自包括具有耦合到其变压器的一个或多个功率开关的至少一个开关电路，所述第一子转换器的参数是用于控制所述第一子转换器的所述功率开关中的至少一个功率开关的信号，并且所述第二子转换器的参数是用于控制所述第二子转换器的所述功率开关中的至少一个功率开关的信号。优选地，所述第一子转换器的参数是其变压器的次级侧上的电压，并且所述第二子转换器的参数是其变压器的次级侧上的电压。优选地，所述第一子转换器或所述第二子转换器的所述至少一个绕组是其各自的变压器的初级绕组、次级绕组或辅助绕组。优选地，所述多相交错式正向功率转换器还包括耦合到所述第一子转换器的输出和所述第二子转换器的输出的电感器。优选地，所述第一子转换器的输出和所述第二子转换器的输出共同包括正输出端子和参考输出端子，并且所述电感器耦合到所述第一子转换器和所述第二子转换器的输出的所述正输出端子或所述参考输出端子。优选地，所述多相交错式正向功率转换器还包括耦合到所述第一子转换器的输出和所述第二子转换器的输出的整流电路。优选地，所述整流电路包括一个或多个同步整流器。优选地，所述整流电路包括多个正向整流器和耦合到所述正向整流器的续流整流器，所述多个正向整流器中的每个正向整流器包括阴极和阳极，并且所述每个正向整流器的阴极耦合在一起。优选地，所述整流电路包括多个正向整流器和耦合到所述正向整流器的续流整流器，所述多个正向整流器中的每个正向整流器包括阴极和阳极，并且所述每个正向整流器的阳极耦合在一起。根据本公开的另一方面，公开一种用于基本上防止谐振电压在包括第一子转换器和第二子转换器的多相交错式正向功率转换器中传播的方法。第一子转换器和第二子转换器相对于彼此相移，使得第一子转换器的导通时段与第二子转换器的空闲时段至少部分互补，并且第二子转换器的导通时段与第一子转换器的空闲时段至少部分互补。该方法包括钳制跨第一子转换器的变压器的绕组的电压，以基本上防止在第一子转换器的空闲时段期间谐振电压在第一子转换器中传播。优选地，所述方法还包括钳制跨所述第二子转换器的变压器的绕组的电压，以基本上防止在所述第二子转换器的空闲时段期间谐振电压在所述第二子转换器中传播。优选地，钳制所述电压包括基于所述第二子转换器的至少一个参数来钳制跨所述第一子转换器的变压器的绕组的电压。优选地，钳制所述电压包括控制钳位电路的开关装置以钳制跨所述第一子转换器的变压器的绕组的电压。优选地，所述第二子转换器包括一个或多个功率开关，并且所述钳位电路的开关装置是所述第一子转换器的所述一个或多个功率开关中的功率开关。优选地，控制所述开关装置包括基于所述第二子转换器的至少一个参数来控制所述开关装置。优选地，所述第二子转换器包括一个或多个功率开关，并且所述第二子转换器的所述至少一个参数是用于控制所述第二子转换器的所述功率开关中的至少一个功率开关的信号。优选地，所述第二子转换器包括具有初级侧和次级侧的变压器，并且所述第二子转换器的所述至少一个参数是所述变压器的次级侧上的电压。根据本文提供的描述，其他方面和应用领域将变得显而易见。应当理解，本公开的各个方面可以单独地或与一个或多个其他方面组合来实现。还应当理解，本文中的描述和具体例子仅用于说明的目的，而不意图限制本公开的范围。附图说明本文描述的附图仅用于所选实施例的说明性目的，而不是所有可能的实施方式，并且不意图限制本公开的范围。图1是根据本公开的一个示例性实施例的包括钳位电路的多相交错式正向功率转换器的框图，其中每个钳位电路均具有开关装置。图2是根据另一示例性实施例的包括两个子转换器和耦合到子转换器的次级变压器绕组的两个钳位电路的多相交错式正向功率转换器的电路图。图3是根据又一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多相交错式正向功率转换器，其特征在于，包括：第一子转换器和第二子转换器，二者各自包括输入、输出和耦合在所述输入和所述输出之间并具有至少一个绕组的变压器，所述第一子转换器的输出与所述第二子转换器的输出并联耦合，所述第一子转换器相对于所述第二子转换器相移，使得所述第一子转换器的导通时段与所述第二子转换器的空闲时段至少部分互补，并且所述第二子转换器的导通时段与所述第一子转换器的空闲时段至少部分互补；第一钳位电路，其包括开关装置，该开关装置耦合到所述第一子转换器的所述至少一个绕组，并且配置为钳制跨所述至少一个绕组的电压，以基本上防止在所述第一子转换器的空闲时段期间谐振电压在所述第一子转换器中传播；以及第二钳位电路，其包括开关装置，该开关装置耦合到所述第二子转换器的所述至少一个绕组，并且配置为钳制跨所述至少一个绕组的电压，以基本上防止在所述第二子转换器的空闲时段期间谐振电压在所述第二子转换器中传播。

【技术特征摘要】
2015.12.01 US 14/955,7871.一种多相交错式正向功率转换器，其特征在于，包括：第一子转换器和第二子转换器，二者各自包括输入、输出和耦合在所述输入和所述输出之间并具有至少一个绕组的变压器，所述第一子转换器的输出与所述第二子转换器的输出并联耦合，所述第一子转换器相对于所述第二子转换器相移，使得所述第一子转换器的导通时段与所述第二子转换器的空闲时段至少部分互补，并且所述第二子转换器的导通时段与所述第一子转换器的空闲时段至少部分互补；第一钳位电路，其包括开关装置，该开关装置耦合到所述第一子转换器的所述至少一个绕组，并且配置为钳制跨所述至少一个绕组的电压，以基本上防止在所述第一子转换器的空闲时段期间谐振电压在所述第一子转换器中传播；以及第二钳位电路，其包括开关装置，该开关装置耦合到所述第二子转换器的所述至少一个绕组，并且配置为钳制跨所述至少一个绕组的电压，以基本上防止在所述第二子转换器的空闲时段期间谐振电压在所述第二子转换器中传播。2.根据权利要求1所述的多相交错式正向功率转换器，其中所述第一子转换器包括具有耦合到其变压器的一个或多个功率开关的至少一个开关电路，并且其中所述第二钳位电路的开关装置是所述第一子转换器的所述一个或多个功率开关中的功率开关。3.根据权利要求1或2所述的多相交错式正向功率转换器，其中所述第二子转换器包括具有耦合到其变压器的一个或多个功...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·F·B·柏吉诺三世，纳森尼尔·F·奈里，
申请(专利权)人：雅达电子国际有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81