一种直流-直流变换器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直流‑直流变换器。该直流‑直流变换器包括直流‑直流转换单元和驱动单元。驱动单元的第一输入端与第二输入端与直流‑直流转换单元中变压器的原边绕组的两端电连接，驱动单元的多个输出端与直流‑直流转换单元中的全桥逆变电路的开关管的控制端一一对应电连接。本实用新型专利技术通过驱动单元检测变压器的原边绕组的电流中的直流分量并与设定阈值作比较，当直流分量大于设定阈值时，驱动单元输出驱动信号改变全桥逆变电路两组开关管的开关状态，使两组开关管同时导通或截止，降低了同一组开关管开关时间不同的问题，减小了变压器原边绕组中的直流分量，抑制了变压器的偏磁现象，减小了变压器的振动。

【技术实现步骤摘要】
一种直流-直流变换器
本技术实施例涉及抑制变压器偏磁的
，尤其涉及一种直流-直流变换器。
技术介绍
直流-直流电路作为一种基本正激式电路拓扑结构，常用于隔离型电力电子变换器中。随着半导体器件性能的提高以及高频软磁材料的出现，高频隔离型全桥电路由于其功率密度高、体积重量小、电能传输效率高等优点，引起大家的广泛关注。但是，由于铁芯磁化曲线的非线性、功率开关管的开关特性以及其他差异，没有办法做到功率开关管的开关时间完全一样，因此开关周期内电磁正反方向微小的伏秒积不平衡经时间积分效应后会导致变压器饱和偏磁现象，从而使得激磁电感迅速减小，单相磁化电流剧增，损坏全桥电路的功率开关管，这也成为限制直流-直流变换器性能的主要问题。为了限制变压器中的偏磁现象，传统的做法是使全桥电路中的功率开关管的余量足够大，以及在全桥电路中串电容，但是在低压大电流情况下，电容很难做到抑制变压器的偏磁现象，并且电容上的电量损耗很大。
技术实现思路
本技术提供一种直流-直流变换器，以实现直流-直流变换器中全桥逆变器的功率开关管开关时间相同，避免了开关周期内电磁正反方向微小的伏秒积不平衡，从而抑制了变压器的饱和偏磁现象，提高了直流-直流变换器的可靠性。第一方面，本技术实施例提供了一种直流-直流变换器，包括：直流-直流转换单元和驱动单元；所述直流-直流转换单元包括全桥逆变电路和变压器，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述全桥逆变电路的第一输出端与所述原边绕组的第一端电连接，所述全桥逆变电路的第二输出端与所述原边绕组的第二端电连接；所述驱动单元的第一输入端与所述原边绕组的第一端电连接，所述驱动单元的第二输入端与所述原边绕组的第二端电连接，所述驱动单元的多个输出端与所述全桥逆变电路中开关管的控制端一一对应电连接，所述驱动单元用于在检测到流经所述原边绕组的电流中的直流分量大于设定阈值时，向所述开关管的控制端输出对应的驱动信号，以改变所述开关管的开关状态。具体地，所述驱动单元包括滤波电路、放大电路、比较电路、光耦隔离器和输出电路；所述滤波电路的第一输入端与所述原边绕组的第一端电连接，所述滤波电路的第二输入端与所述原边绕组的第二端电连接，所述滤波电路的输出端与所述放大电路的输入端电连接，所述滤波电路用于滤掉所述原边绕组的电流中的交流成分，输出所述直流分量；所述放大电路的输出端与所述比较电路的输入端电连接；所述比较电路的输出端与所述光耦隔离器的输入端电连接，所述比较电路用于比较经所述放大电路放大后的直流分量与所述设定阈值的大小，且当经所述放大电路放大后的直流分量大于所述设定阈值时，输出经所述放大电路放大后的直流分量，当经所述放大电路放大后的直流分量小于或等于所述设定阈值时，输出所述设定阈值；所述光耦隔离器的输出端与所述输出电路的输入端电连接；所述输出电路的输出端与所述开关管的控制端电连接，所述输出电路用于当接收到与经所述放大电路放大后的直流分量对应的电信号时，输出改变所述开关管的开关状态的驱动信号。具体地，所述滤波电路包括两个相同的滤波器；所述滤波器包括第一电阻、第二电阻、第一电容和第二电容；所述第一电阻的第一端与所述滤波电路的一个输入端电连接，第二端与所述第二电阻的第一端以及所述第一电容的第一端电连接，所述第二电阻的第二端与所述滤波电路的输出端以及所述第二电容的第一端电连接，所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端接地。具体地，所述放大电路包括至少一个放大器。具体地，所述比较电路包括第一比较器、第二比较器、第一二极管和第二二极管；所述第一比较器的正向输入端和所述第二比较器的反向输入端与所述放大电路的输出端电连接，所述第一比较器的反向输入端和所述第二比较器的正向输入端与参考电压电连接，所述第一比较器的输出端与所述第一二极管的正极电连接，所述第二比较器的输出端与所述第二二极管的正极电连接，所述第一二极管的负极和所述第二二极管的负极与所述比较电路的输出端电连接。具体地，所述输出电路包括控制器或电压转换电路；所述控制器用于当所述控制器的控制信号输入端接收到与经所述放大电路放大后的直流分量对应的电信号时，直接输出改变所述开关管的开关状态的驱动信号；所述电压转换电路用于当接收到与经所述放大电路放大后的直流分量对应的电信号时，将接收到的电信号转换成改变所述开关管的开关状态的驱动信号。具体地，所述输出电路包括控制器，所述控制器还用于为所述开关管提供初始驱动信号，以及当接收到与所述参考电压对应的电信号时，保持原驱动信号输出。具体地，所述输出电路还包括反相器，所述反相器的输入端与所述光耦隔离器的输出端电连接，所述反相器的输出端与所述控制器的控制信号输入端电连接。本技术通过驱动单元检测变压器的原边绕组的电流中的直流分量并与设定阈值作比较，当直流分量大于设定阈值时，驱动单元输出驱动信号改变全桥逆变电路两组开关管的开关状态，使两组开关管同时导通或截止，降低了同一组开关管开关时间不同的问题，减小了变压器原边绕组中的直流分量，抑制了变压器的偏磁现象，减小了变压器的振动，提高了直流-直流变换器的可靠性。附图说明图1为本技术实施例提供的一种直流-直流变换器的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种驱动单元的结构示意图；图3为本技术实施例提供的一种光耦隔离器的结构示意图；图4所示为本技术实施例提供的一种反相器的结构示意图；图5所示为本技术实施例提供的一种滤波电路的结构示意图；图6为本技术实施例提供的一种放大电路的结构示意图；图7为本技术实施例提供的一种比较电路的结构示意图；图8为本技术实施例提供的另一种直流-直流变换器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。图1为本技术实施例提供的一种直流-直流变换器的结构示意图，本实施例可适用于抑制直流-直流变换器偏磁的情况，该直流-直流变换器具体包括直流-直流转换单元110和驱动单元120。直流-直流转换单元110包括全桥逆变电路111和变压器112，变压器112包括原边绕组1121和副边绕组1122，全桥逆变电路111的第一输出端与原边绕组1121的第一端1111电连接，全桥逆变电路111的第二输出端与原边绕组1121的第二端1112电连接。驱动单元120的第一输入端与原边绕组1121的第一端1111电连接，驱动单元120的第二输入端与原边绕组1121的第二端1112电连接，驱动单元120的多个输出端与全桥逆变电路111中开关管的控制端一一对应电连接，驱动单元120用于在检测到流经原边绕组1121的电流中的直流分量大于设定阈值时，向开关管的控制端输出对应的驱动信号，以改变开关管的开关状态。具体地，如图1所示，在全桥逆变电路111中，第一开关管T1和第四开关管T4组成全桥逆变电路111的一组，第二开关管T2和第三开关管T3组成全桥逆变电路111的另一组，驱动单元120的多个输出端输出驱动信号用于控制全桥逆变电路111中开关管的导通与关断。一个输出控制端与第一开关管T1的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流‑直流变换器，其特征在于，包括：直流‑直流转换单元和驱动单元；所述直流‑直流转换单元包括全桥逆变电路和变压器，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述全桥逆变电路的第一输出端与所述原边绕组的第一端电连接，所述全桥逆变电路的第二输出端与所述原边绕组的第二端电连接；所述驱动单元的第一输入端与所述原边绕组的第一端电连接，所述驱动单元的第二输入端与所述原边绕组的第二端电连接，所述驱动单元的多个输出端与所述全桥逆变电路中开关管的控制端一一对应电连接，所述驱动单元用于在检测到流经所述原边绕组的电流中的直流分量大于设定阈值时，向所述开关管的控制端输出对应的驱动信号，以改变所述开关管的开关状态。

【技术特征摘要】
1.一种直流-直流变换器，其特征在于，包括：直流-直流转换单元和驱动单元；所述直流-直流转换单元包括全桥逆变电路和变压器，所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述全桥逆变电路的第一输出端与所述原边绕组的第一端电连接，所述全桥逆变电路的第二输出端与所述原边绕组的第二端电连接；所述驱动单元的第一输入端与所述原边绕组的第一端电连接，所述驱动单元的第二输入端与所述原边绕组的第二端电连接，所述驱动单元的多个输出端与所述全桥逆变电路中开关管的控制端一一对应电连接，所述驱动单元用于在检测到流经所述原边绕组的电流中的直流分量大于设定阈值时，向所述开关管的控制端输出对应的驱动信号，以改变所述开关管的开关状态。2.根据权利要求1所述的直流-直流变换器，其特征在于，所述驱动单元包括滤波电路、放大电路、比较电路、光耦隔离器和输出电路；所述滤波电路的第一输入端与所述原边绕组的第一端电连接，所述滤波电路的第二输入端与所述原边绕组的第二端电连接，所述滤波电路的输出端与所述放大电路的输入端电连接，所述滤波电路用于滤掉所述原边绕组的电流中的交流成分，输出所述直流分量；所述放大电路的输出端与所述比较电路的输入端电连接；所述比较电路的输出端与所述光耦隔离器的输入端电连接，所述比较电路用于比较经所述放大电路放大后的直流分量与所述设定阈值的大小，且当经所述放大电路放大后的直流分量大于所述设定阈值时，输出经所述放大电路放大后的直流分量，当经所述放大电路放大后的直流分量小于或等于所述设定阈值时，输出所述设定阈值；所述光耦隔离器的输出端与所述输出电路的输入端电连接；所述输出电路的输出端与所述开关管的控制端电连接，所述输出电路用于当接收到与经所述放大电路放大后的直流分量对应的电信号时，输出改变所述开关管的开关状态的驱动信号。3.根据权利要求2所述的直流-直流变换器，其特征在于，所述滤波电路包括两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪盼，许嘉旻，
申请(专利权)人：上海兆能电力电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31