分压电路及开关电源制造技术

本发明专利技术适用于电力电子技术领域，提供了一种分压电路及开关电源，包括：至少两个分压模块，每个分压模块均包括：分压电容、储能电感及开关元件；其中，储能电感，第一端与分压电容的第一端连接，第二端通过开关元件与分压电容的第二端连接；至少两个分压模块的分压电容串联连接形成串联支路，串联支路两端的电压为母线电压；任意两个储能电感之间的线圈匝数的差值小于预设差值，且同向缠绕于同一磁芯上，从而各个储能电感的电感量相同。由电感的特性可知，由于各个储能电感的电感量均相同，且各个开关管的导通时间均相同，当分压电容上的电压较高时，流过相应的储能电感的电流也较大，较高的电压通过储能电感被释放，从而使得母线电压被均匀平分。

Voltage dividing circuit and switching power supply

【技术实现步骤摘要】
分压电路及开关电源
本专利技术属于电力电子
，尤其涉及一种分压电路及开关电源。
技术介绍
随着光伏发电系统的输入电压的增加，现有的电力电子器件的单器件或模块的电压等级已经不能满足高压级别的应用。现有技术中，为解决开关电源不能满足高输入电压的问题，通常采用低电压等级的模块级联来解决上述问题。但由于电容工艺导致电容存在差异，漏电流也存在差异，由此母线电压不能很好的被平分，从而导致整个级联开关电源无法正常工作。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种分压电路及开关电源，以解决现有技术中母线电压不能很好的被平分，从而导致整个级联开关电源无法正常工作的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种分压电路，包括：至少两个分压模块，每个分压模块均包括：分压电容、储能电感及开关元件；其中，储能电感，第一端与分压电容的第一端连接，第二端通过开关元件与分压电容的第二端连接；至少两个分压模块的分压电容串联连接形成串联支路，串联支路两端的电压为母线电压；至少两个分压模块的储能电感中，任意两个储能电感之间的线圈匝数的差值小于预设差值，且同向缠绕于同一磁芯上，形成分压变压器的原边绕组；至少两个分压模块的开关元件的导通和断开动作一致。本专利技术实施例的第二方面提供了一种开关电源，包括如本专利技术实施例第一方面提供的分压电路。本专利技术实施例提供了一种分压电路，包括：至少两个分压模块，每个分压模块均包括：分压电容、储能电感及开关元件；其中，储能电感，第一端与分压电容的第一端连接，第二端通过开关元件与分压电容的第二端连接；至少两个分压模块的分压电容串联连接形成串联支路，串联支路两端的电压为母线电压；任意两个储能电感之间的线圈匝数的差值小于预设差值，且同向缠绕于同一磁芯上，从而各个储能电感的电感量相同。由电感的特性可知，由于各个储能电感的电感量均相同，且各个开关管的导通时间均相同，当分压电容上的电压较高时，流过相应的储能电感的电流也较大，较高的电压通过储能电感被释放，从而使得母线电压被均匀平分，同时电路结构简单。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种分压电路的系统结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种分压电路的电路原理图；图3是本专利技术实施例提供的一种同步驱动模块的电路原理图；图4是本专利技术实施例提供的一种过流检测模块的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种过流检测模块的电路原理图；图6是本专利技术实施例提供的又一种分压电路的电路原理图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。参考图1，本专利技术实施例提供了一种分压电路，包括：至少两个分压模块11，每个分压模块11均包括：分压电容111、储能电感112及开关元件113；其中，储能电感112，第一端与分压电容111的第一端连接，第二端通过开关元件113与分压电容111的第二端连接；至少两个分压模块11的分压电容111串联连接形成串联支路，串联支路两端的电压为母线电压；至少两个分压模块11的储能电感112中，任意两个储能电感112之间的线圈匝数的差值小于预设差值，且同向缠绕于同一磁芯上，形成分压变压器的原边绕组；至少两个分压模块11的开关元件113的导通和断开动作一致。本专利技术实施例中采用分压电容111进行分压，各个分压电容111的容值相同，则母线电压可以被均匀平分，各个电容的电压为基准电压。但由于制造工艺的原因，各个分压电容111并不能完全相同，各个分压电容111两端的电压存在差异，偏离基准电压。由于任意两个储能电感112之间的线圈匝数的差值小于预设差值，即各个储能电感112的匝数相同或相近，且同向缠绕于同一磁芯上，因此各个储能电感112的电感量大致相同；同时，由于各个分压模块11的开关元件113的导通和断开动作一致，因此各个开关元件113的导通时间一致；由电感的特性可知，其中，I为电感电流，U为电感电压，L为电感量，T为导通时间。当某个分压电容111两端的电压大于基准电压时，流过对应的储能电感112的电流也较大，则对应储能电感112传递到分压变压器的副边绕组的能量则较多，该储能电感112的电压被拉低。反之，当某个分压电容111两端的电压小于基准电压时，流过对应的储能电感112的电流也较小，则对应储能电感112传递到分压变压器的副边绕组的能量较少，该储能电感112的电压被抬高；通过分压电路的自我调节，各个分压电容111两端的电压稳定在基准电压，母线电压被均匀的平分。一些实施例中，至少两个分压模块11的储能电感112的线圈匝数均相同。一些实施例中，开关元件113可以为MOS管、晶体管或IGBT管。下面，以包含四个分压模块11的分压电路为例对上述实施例做进一步的说明。参考图2，分压电路包括四个分压模块11，各个分压模块11的电路结构相同，以第一个分压模块11为例：第一个分压电容C5，第一端与母线电压端Vi连接，第二端与第二个分压电容C6的第一端连接；第一个储能电感T1A，异名端与母线电压端Vi连接，同名端与第一个开关管Q1(开关元件111可以为开关管)的漏极连接；第一个开关管Q1的源极与第一个分压电容C5的第二端连通。四个分压电容C5、C6、C7及C8串联形成串联支路，串联支路两端的电压为母线电压Vi，最后一个分压电容C8的第二端与第一接地端GND连接。其中，四个储能电感T1A、T1B、T1C及T1D的同向绕制在同一个磁芯上，且匝数相同或相近，由此，各个储能电感的电感量大致相同。四个储能电感T1A、T1B、T1C及T1D形成分压变压器T1的原边绕组。四个开关管Q1、Q2、Q3及Q4同时导通或同时闭合，例如，各个开关管可以分别与外部控制模块连接，根据外部控制模块发送的控制信号同时导通或闭合，从而控制四个储能电感T1A、T1B、T1C及T1D所在的支路同时导通或断开。当各个储能电感所在支路导通时，四个储能电感T1A、T1B、T1C及T1D向分压变压器T1的副边绕组T1J传递能量。例如当第二个分压电容C6两端的电压偏高时，流过第二个储能电感T1B的电流较大，由此，第二个储能电感T1B传递到分压变压器T1的副边绕组T1J的能量较多，第二个分压电容C6两端的电压被相应的拉低。例如，母线电压为Vi，则各个分压电容电压被稳定在一些实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分压电路，其特征在于，包括：至少两个分压模块，每个分压模块均包括：分压电容、储能电感及开关元件；其中，所述储能电感，第一端与所述分压电容的第一端连接，第二端通过所述开关元件与所述分压电容的第二端连接；/n所述至少两个分压模块的分压电容串联连接形成串联支路，所述串联支路两端的电压为母线电压；/n所述至少两个分压模块的储能电感中，任意两个储能电感之间的线圈匝数的差值小于预设差值，且同向缠绕于同一磁芯上，形成分压变压器的原边绕组；/n所述至少两个分压模块的开关元件的导通和断开动作一致。/n

【技术特征摘要】
1.一种分压电路，其特征在于，包括：至少两个分压模块，每个分压模块均包括：分压电容、储能电感及开关元件；其中，所述储能电感，第一端与所述分压电容的第一端连接，第二端通过所述开关元件与所述分压电容的第二端连接；
所述至少两个分压模块的分压电容串联连接形成串联支路，所述串联支路两端的电压为母线电压；
所述至少两个分压模块的储能电感中，任意两个储能电感之间的线圈匝数的差值小于预设差值，且同向缠绕于同一磁芯上，形成分压变压器的原边绕组；
所述至少两个分压模块的开关元件的导通和断开动作一致。


2.如权利要求1所述的分压电路，其特征在于，还包括：同步驱动模块；所述同步驱动模块用于向所述至少两个分压模块输出至少两个驱动信号，所述驱动信号的数量与所述分压模块的数量相同；
所述至少两个驱动信号用于，使所述至少两个分压模块的开关元件的导通和断开的动作一致。


3.如权利要求2所述的分压电路，其特征在于，所述同步驱动模块包括：第一电阻、第二电阻、第一三极管、第二三极管、第一二极管、第一电容及驱动变压器；
所述驱动变压器包括至少两个副边绕组，所述驱动变压器的副边绕组的数量与所述分压模块的数量相同，用于输出所述至少两个驱动信号；
所述第一电阻，第一端分别与所述第一三极管的基极及所述第二三极管的基极连接；
所述第一三极管，集电极与正极电源端连接，发射极分别与所述第二三极管的发射极、所述第一二极管的负极及所述第一电容的第一端连接；
所述第二三极管的集电极与第一接地端连接；
所述第一电容的第二端与所述第一二极管的正极连接；
所述驱动变压器的原边绕组，同名端通过所述第二电阻与所述第一二极管的正极连接，异名端与所述第一接地端连接。


4.如权利要求1所述的分压电路，其特征在于，还包括：过流检测模块；
所述过流检测模块用于检测流过各个储能电感的电流，并根据所述流过各个储能电感的电流得到并...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈书生，曾春保，苏先进，
申请(专利权)人：科华恒盛股份有限公司，漳州科华技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：福建;35