一种可自动均流的多相并联谐振变换器制造技术

本实用新型专利技术提供一种可自动均流的多相并联谐振变换器，每一相谐振变换器的谐振变压器都有两个相同的副边绕组：第一副边绕组和第二副边绕组；将所有的第一副边绕组相串联，然后连接到第一相整流电路的输入端；将所有的第二副边绕组相串联，然后连接到第二相整流电路的输入端。本实用新型专利技术的有益效果是：实现多相并联谐振变换器的各支路电流的自动均衡，使各支路的功率分配相等，用于电动汽车、混合动力车、不间断电源、电能质量调节电源、航空电源、新能源发电及超导储能等场合的大功率并联开关电源，具有损耗低、效率高、避免开关管或整流二极管局部过热或器件电压、电流应力过高等优点。

A polyphase parallel resonant converter with automatic current sharing

The utility model provides a multi-phase parallel resonant converter capable of automatic current sharing. The resonant transformer of each phase resonant converter has two identical secondary windings: the first secondary winding and the second secondary winding; all the first secondary windings are connected in series, and then connected to the input end of the first phase rectifier circuit; all the second secondary windings are connected in series, and then connected to the second phase rectifier circuit Input terminal of two-phase rectifier circuit. The utility model has the advantages of realizing the automatic balance of the current of each branch of the polyphase parallel resonant converter and making the power distribution of each branch equal. The utility model is used for the high-power parallel switching power supply of electric vehicles, hybrid vehicles, uninterruptible power supply, power quality regulating power supply, aviation power supply, new energy power generation, superconducting energy storage and other occasions, with low loss, high efficiency and avoidance Switch or rectifier diode local overheating or device voltage, current stress too high advantages.

【技术实现步骤摘要】
一种可自动均流的多相并联谐振变换器
本专利涉及一种可自动均流的多相并联电力电子谐振变换器，可以实现各并联支路的自动均流。技术背景近年来，为各种用电设备提供电能的开关电源正朝着低电压、大电流、体积小、重量轻、效率高、薄型化和集成化方向发展，包括为计算机的中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)和数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，DSP)等高精度、高速度微处理器提供精密电源的电压调整模块，以及近年来兴起的广泛应用于电动汽车、混合动力车、不间断电源、电能质量调节电源、航空电源、新能源发电及超导储能等场合的开关电源，这些开关电源通过采用谐振变换器的电路拓扑结构，使得开关管可以在全负载范围内实现零电压开通和零电流关断，从而减小损耗，提高效率。为了实现谐振变换器的大功率应用，人们常常采用两相或多相并联的谐振变换器电路拓扑结构，但由于谐振变换器各并联支路的谐振电容或谐振电感参数不一致，导致各支路的电流不相等，各支路的功率分配不相等，带来开关管或整流二极管局部过热或器件电压电流应力过高等严重问题。
技术实现思路
针对现有技术缺陷，本专利提供一种可自动均流的多相并联谐振变换器，具有结构简单、损耗低、效率高、可实现各并联支路自动均流等优点。本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可自动均流的多相并联谐振变换器，包括：第一相谐振变换器Phase1，包括第一开关电路S1、第一谐振电容C1、第一谐振电感Lr1、第一谐振变压器T1、并联在第一谐振变压器T1的原边绕组NP1的两端a、b的第一等效励磁电感Lm1、第一整流电路R1；所述第一谐振电容C1、第一谐振电感Lr1和第一谐振变压器T1串联连接以形成第一谐振单元；所述第一开关电路S1具有输入端口1-1和输出端口1-2，所述第一整流电路R1具有输入端口1-3和输出端口1-4；第二相谐振变换器Phase2，包括第二开关电路S2、第二谐振电容C2、第二谐振电感Lr2、第二谐振变压器T2、并联在第二谐振变压器T2的原边绕组NP2的两端g、h的第二等效励磁电感Lm2、第二整流电路R2；所述第二谐振电容C2、第二谐振电感Lr2和第二谐振变压器T2串联连接以形成第二谐振单元；所述第二开关电路S2具有输入端口2-1和输出端口2-2，所述第二整流电路R2具有输入端口2-3和输出端口2-4；其特征在于：第一谐振变压器T1具有两个相同的副边绕组NS11和NS12，第二谐振变压器T2具有两个相同的副边绕组NS21和NS22，所述副边绕组NS11和NS21相串联，然后连接到第一整流电路R1的输入端1-3；所述副边绕组NS12和NS22相串联，然后连接到第二整流电路R2的输入端2-3。本专利的有益效果在于：本专利提供一种可自动均流的多相并联谐振变换器，其第一相谐振变压器和第二相谐振变压器都具有两个相同的副边绕组，第一相谐振变压器的第一副边绕组和第二相谐振变压器的第一副边绕组相串联，然后连接到第一相整流电路的输入端口；第一相谐振变压器的第二副边绕组和第二相谐振变压器的第二副边绕组相串联，然后连接到第二相整流电路的输入端口，这样可以保证第一相谐振变压器的总副边电流和第二相谐振变压器的总副边电流相等，从而保证第一相谐振变压器的原边电流和第二相谐振变压器的原边电流相等，并保证第一相整流器的输出电流和第二相整流器的输出电流相等，实现多相并联谐振变换器的各支路电流的自动均衡，用于大功率开关电源，具有损耗低、效率高、避免开关管或整流二极管局部过热或器件电压、电流应力过高等优点。以下结合附图以实施例作具体说明。附图及附表说明为了更清楚地说明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见，下面描述的附图仅仅是本专利的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利实施例一提供的一种可自动均流的多相并联谐振变换器的电路拓扑图。图2是本专利实施例二提供的一种可自动均流的多相并联谐振变换器的电路拓扑图。图3是与图1对应的传统的不能实现自动均流的多相并联谐振变换器的电路拓扑图，其谐振变压器只有单个副边绕组。图4是图3的两相不均流的谐振电流仿真波形。图5是图1的两相均流的谐振电流仿真波形。图6是图3的两相不均流的整流电流仿真波形。图7是图1的两相均流的整流电流仿真波形。图8是图1的两相均流的谐振电流实验波形。图9是图1的两相均流的整流电流实验波形。表1是图3的传统的只有单个副边绕组的谐振变换器以及图1的具有双副边绕组的谐振变换器的两相不对称谐振单元参数。表1表2是在表1的不对称谐振单元参数下，图3的传统的只有单个副边绕组的谐振变换器的两相不均衡谐振电流，以及图1的本专利的具有双副边绕组的谐振变换器的两相均衡谐振电流。表2表3是在表1的不对称单元参数下，图3的传统的只有单个副边绕组的谐振变换器的两相不均衡整流电流，以及图1的本专利的具有双副边绕组的谐振变换器的两相均衡整流电流。表3图中，Phase1-多相并联谐振变换器的第一支路；S1-第一开关电路；C1-第一谐振电容、Lr1-第一谐振电感、T1-第一谐振变压器；NP1-第一谐振变压器T1的原边绕组；NS11、NS12-第-谐振变压器T1的两个副边绕组；Lm1-并联在原边绕组NP1的两端a、b的等效励磁电感；R1-第一整流电路；1-1-第一开关电路S1的输入端口；1-2-第一开关电路S1的输出端口，1-3-第一整流电路R1的输入端口；1-4-第一整流电路R1的输出端口；CP1-第一并联谐振电容；iLr1-第一支路的谐振电流；irect1-第一支路的整流电流；Phase2-多相并联谐振变换器的第二支路；S2-第二开关电路；C2-第二谐振电容、Lr2-第二谐振电感、T2-第二谐振变压器；NP2-第二谐振变压器T2的原边绕组；NS21、NS22-第二谐振变压器T2的两个副边绕组；Lm2-并联在原边绕组NP2的两端g、h的等效励磁电感；R2-第二整流电路；2-1-第二开关电路S2的输入端口；2-2-第二开关电路S2的输出端口，2-3-第二整流电路R2的输入端口；2-4-第二整流电路R2的输出端口；CP2-第二并联谐振电容；iLr2-第二支路的谐振电流；irect2-第二支路的整流电流。具体实施方式本专利的核心思想是，将多相并联谐振变换器的两个谐振变压器的副边绕组各自一分为二，将第一谐振变压器的第一副边绕组和第二谐振变压器的第一副边绕组相串联，然后连接到第一整流电路的输入端口；将第一谐振变压器的第二副边绕组和第二谐振变压器的第二副边绕组相串联，然后连接到第二整流电路的输入端口，以保证第一谐振变压器和第二谐振变压器的总副边电流相等，从而保证第一谐振变压器的原边电流和第二谐振变压器的原边电流相等，并保证第一整流器的输出电流和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可自动均流的多相并联谐振变换器，包括：/n第一相谐振变换器Phase1，包括第一开关电路S

【技术特征摘要】
1.一种可自动均流的多相并联谐振变换器，包括：
第一相谐振变换器Phase1，包括第一开关电路S1、第一谐振电容C1、第一谐振电感Lr1、第一谐振变压器T1、并联在第一谐振变压器T1的原边绕组NP1的两端a、b的第一等效励磁电感Lm1、第一整流电路R1；所述第一谐振电容C1、第一谐振电感Lr1和第一谐振变压器T1串联连接以形成第一谐振单元；所述第一开关电路S1具有输入端口1-1和输出端口1-2，所述第一整流电路R1具有输入端口1-3和输出端口1-4；
第二相谐振变换器Phase2，包括第二开关电路S2、第二谐振电容C2、第二谐振电感Lr2、第二谐振变压器T2、并联在第二谐振变压器T2的原边绕组NP2的两端g、h的第二等效励磁电感Lm2、第二整流电路R2；所述第二谐振电容C2、第二谐振电感Lr2和第二谐振变压器T2串联连接以形成第二谐振...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉岗，姚君优，
申请(专利权)人：杨玉岗，
类型：新型
国别省市：辽宁;21