带有多抽头自耦变压器的开关电容器转换器制造技术

本公开的实施例总体上涉及带有多抽头自耦变压器的开关电容器转换器。一种电源系统包括开关电容器转换器、多抽头自耦变压器和输出级。多抽头自耦变压器包括多个初级绕组。开关电容器转换器包括耦合到初级绕组的多个电路路径。例如，第一电路路径包括第一电容器；第二电路路径包括第二电容器。该电源还包括控制器，其可控制地将输入电压切换到第一电路路径和第二电路路径，从而将能量传送到多抽头自耦变压器的初级绕组。电源的输出级被耦合以从多抽头自耦变压器的第一初级绕组和第二初级绕组的组合接收能量。经由接收的能量，输出级产生输出电压，该输出电压向负载供电。

【技术实现步骤摘要】
带有多抽头自耦变压器的开关电容器转换器
本公开的实施例涉及带有多抽头自耦变压器的开关电容器转换器。
技术介绍
顾名思义，传统开关电容器DC-DC转换器将接收的DC输入电压转换为DC输出电压。在一个传统应用中，传统开关电容器转换器的输入电压落在40VDC至60VDC之间的范围内。在这种实例中，控制开关电容器转换器中的开关以转移存储在相应电容器中的电荷，从而将所谓的4:1开关电容器转换器的输入电压(诸如48VDC)转换为输出电压(诸如12VDC)。换句话说，传统开关电容器转换器可以被配置为将48VDC电压转换为12VDC电压。为了避免开关电容器转换器中的所谓硬开关，优选地，当开关电容器转换器中的开关两端的电压接近零且流过它们的电流接近零时，切换这些开关。通过将单独电感器与相应的电容器串联放置在开关电容器转换器的每一级中，可以减轻传统开关电容器转换器中的不良硬开关。这导致谐振(或半谐振)开关转换器。这种开关电容器转换器有时被称为开关谐振回路转换器(STC)。由电感器和电容器的串联连接形成的谐振回路电路具有相关联的谐振频率，该谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：/n开关电容器转换器，所述开关电容器转换器包括多个电容器；/n多抽头自耦变压器，所述多抽头自耦变压器包括第一初级绕组和第二初级绕组，所述开关电容器转换器的所述多个电容器在包括所述第一初级绕组和所述第二初级绕组的电路路径中可控制地切换；以及/n输出级，所述输出级被耦合以从所述多抽头自耦变压器的所述第一初级绕组和所述第二初级绕组的组合接收能量，所述输出级可操作以产生输出电压以向负载供电。/n

【技术特征摘要】
20190429 US 16/397,2751.一种装置，包括：
开关电容器转换器，所述开关电容器转换器包括多个电容器；
多抽头自耦变压器，所述多抽头自耦变压器包括第一初级绕组和第二初级绕组，所述开关电容器转换器的所述多个电容器在包括所述第一初级绕组和所述第二初级绕组的电路路径中可控制地切换；以及
输出级，所述输出级被耦合以从所述多抽头自耦变压器的所述第一初级绕组和所述第二初级绕组的组合接收能量，所述输出级可操作以产生输出电压以向负载供电。


2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一初级绕组、所述第二初级绕组和所述次级绕组彼此磁性耦合。


3.根据权利要求1所述的装置，其中所述次级绕组被中心分接，所述次级绕组的输出在所述输出级中产生所述输出电压。


4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一初级绕组和所述第二初级绕组通过所述次级绕组串联连接。


5.根据权利要求4所述的装置，还包括：
电感器，其与所述多抽头自耦变压器的所述次级绕组并联连接。


6.根据权利要求5所述的装置，其中所述次级绕组被中心分接，所述次级绕组的输出产生所述输出电压。


7.根据权利要求6所述的装置，其中所述开关电容器转换器包括多个开关；并且
其中所述电感器可操作以提供所述开关电容器转换器中的所述多个开关的零电压开关。


8.根据权利要求1所述的装置，其中所述开关电容器转换器的所述多个电容器包括第一电容器和第二电容器；
所述装置还包括：
第一谐振电路路径，其包括所述第一电容器和所述第一初级绕组的组合；以及
第二谐振电路路径，其包括所述第二电容器和所述第二初级绕组的组合。


9.根据权利要求8所述的装置，还包括：
控制器，其可操作以在以下项之间切换：i)将所述第一谐振电路路径耦合到输入电压，以及ii)将所述第二谐振电路路径耦合到所述输入电压。


10.根据权利要求1所述的装置，其中所述开关电容器转换器包括第一飞跨电容器和第二飞跨电容器，所述第一飞跨电容器与所述第一初级绕组串联耦合，所述第二飞跨电容器与所述第二初级绕组串联耦合。


11.根据权利要求1所述的装置，其中所述开关电容器转换器包括多个开关，所述多个开关可操作以将能量从电压源传送到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·里佐拉蒂，C·雷纳，O·威登鲍尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT