一种新颖的宽范围输入功率变换电路制造技术

技术编号:16665205 阅读:71 留言:0更新日期:2017-11-30 13:09
一种新颖的适合宽范围输入条件的功率拓扑变换电路,由电压预调节单元和输出电压调节单元构成,两者由电感单元连通。电压预调节单元包含一对桥臂,连接在输入电压两端,桥臂中点与电感单元一端相连。输出电压调节单元,是由一对桥臂、母线电容、功率变换网络共同构成的功率变换器。桥臂中点与电感单元另一端相连,与母线电容完成升压功能。桥臂和功率变换网络共同构成如LLC、全桥等拓扑电路。通过复用桥臂,减少功率器件数量,损耗降低,效率提高。通过调整两个桥臂占空比,实现变换电路输出电压的调节;通过调节两个桥臂开关导通时序实现所有开关管软开关。调节单元和输出电压调节单元都可以用并联或是交错并联方式实现。

【技术实现步骤摘要】
一种新颖的宽范围输入功率变换电路所属
:本专利技术涉及开关电源功率变换领域。本专利技术提出了一种新颖的拓扑电路结构,在宽范围输入电压条件下,使用最少的器件实现两级功率控制,且所有的开关管可工作在软开关状态,更方便地实现高效高功率密度。
技术介绍
在宽范围输入电压且输出电压也要求宽范围条件下,完成中大功率隔离电压变换的方式通常有两种:一种为使用一级移相全桥电路直接完成电压转换,通过设计可保证所有的高压开关管实现软开关。此设计方案简单可靠,且可实现高效率。但是为保证在最低输入电压的条件下维持输出电压的最大值,变压器的匝比大,带来了在输入电压最高值、同时输出电压最低值的时候,占空比过小,因此效率偏低、器件应力偏大。另一种做法是使用两级电路,前级将输入电压调节成固定值,通过后级的拓扑实现输出电压的调节。例如前级使用零电压开关四管BUCK-BOOST电路,后级使用LLC拓扑控制方案。此方案可以实现全范围的开关器件的软开通,可实现高频化、高效率;但缺点是功率器件太多,不利于成本的控制以及高功率密度的实现,且零电压开关四管BUCK-BOOST电路控制复杂,一旦控制参数设计不合理,无法实现零电压开关本文档来自技高网...
一种新颖的宽范围输入功率变换电路

【技术保护点】
一种新颖的宽范围输入功率变换电路,其包含输入电源、电压预调节单元、电感单元、输出电压调节单元以及输出负载。输出电压调节单元包括升压部分以及功率变换网络部分,输出电压调节单元的升压部分和功率变换网络部分共同构成后级功率变换器,后级功率变换器可为多种功率变换拓扑电路,此后级功率变换器功率变换拓扑电路特征是:a)此功率变换拓扑电路为带有一对或若干对桥臂的功率拓扑电路;b)此功率变换拓扑电路的一对或是若干对桥臂与输出电压调节单元的升压部分共用了一对或若干对桥臂。

【技术特征摘要】
1.一种新颖的宽范围输入功率变换电路,其包含输入电源、电压预调节单元、电感单元、输出电压调节单元以及输出负载。输出电压调节单元包括升压部分以及功率变换网络部分,输出电压调节单元的升压部分和功率变换网络部分共同构成后级功率变换器,后级功率变换器可为多种功率变换拓扑电路,此后级功率变换器功率变换拓扑电路特征是:a)此功率变换拓扑电路为带有一对或若干对桥臂的功率拓扑电路;b)此功率变换拓扑电路的一对或是若干对桥臂与输出电压调节单元的升压部分共用了一对或若干对桥臂。2.权利要求1中所述的输入电压预调节单元包含一对开关管,该对开关管分为上管与下管,相互串联,构成一组桥臂;上管的上端与输入电源正极相连,下管的下端与输入电源负端相连,上、下管相连的中点与电感单元的一端相连;电压预调节单元的组成形式,包括但不限于任何形式的开关管的串并联,包括但不限于任何形式的在开关管上串联或是并联阻抗单元,及不改变开关管属性的其它组成形式。3.权利要求1中所述的输出电压调节单元中的升压部分包含一对开关管、中间母线电容;该对开关管分成上管与下管,相互串联,构成一组桥臂;上管的上端与中间母线电容的正极相连,下管的下端与中间母线电容的负极及输入电源负端相连,上、下管相连的中点与电感单元的另一端相连;输出电压调节单元中的升压部分的组成形式,包括但不限于任何形式的开关管的串并联,包括但不限于任何形式的在开关管上串联或是并联阻抗单元,及不改变开关管属性的其他组成形式;包括但不限于任何形式对中间母线电容上串联或是并联阻抗单元,及不改变电容属性的其他组成形式。4.权利要求1中所述的电感单元,其一端连接电压预调节单元的桥臂上、下管相连的中点,另一端连接输出电压调节单元的升压部分桥臂中点。电感单元并不局限于单一电感,可为任何形式的具备电感属性的阻抗网络。5.权利要求1中所述的输出电压调节单元,包括升压部分和功率变换网络部分,此两部分共同构成后级功率变换器,后级功率变换器为功率变换拓扑电路,该功率变换拓扑电路可为任何形式的功率变换拓扑电路,包括但不限于:串联谐振变换器、并联谐振变换器、LLC变换器、全桥变换器和半桥变换器、双管正激变换器、BUCK变换器、4开关BUCK-BOOST变换器等。6.权利要求1中所述宽范围输入功率变换电路,可在输入电压预调节单元所包含桥臂的上管上端与输出电压调节单元中的升压部分所包含桥...

【专利技术属性】
技术研发人员:李斌阮新波杨鑫李培永乔宗标闵峰
申请(专利权)人:上海英联电子系统有限公司李斌
类型:发明
国别省市:上海,31

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