电力变换器电路制造技术

本实用新型专利技术的电力变换器电路包括一次侧电路、二次侧电路、以及设置在一次侧电路与二次侧电路之间的耦合网络，耦合网络包括第一电感器、第二电感器、第一电容器、第二电容器及第三电容器，第一电感器、第一电容器及第二电感器依次串联连接在一次侧电路的第一输出端与二次侧电路的第一输入端之间，第三电容器的一端连接到一次侧电路的第二输出端，另一端连接到二次侧电路的第二输入端，第二电容器的一端连接在第一电感器与第一电容器之间，另一端连接到二次侧电路的第二输入端。

【技术实现步骤摘要】
电力变换器电路
本技术涉及电力变换器技术，尤其涉及一种电力变换器电路。
技术介绍
开关电源在日常生活和工业上都已经得到了广泛应用，现有的电力变换器一般采用隔离变压器来实现电气隔离。然而，随着人们对电源的便捷性需求，要求电源的体积越来越小，而隔离电源中变压器一般是体积最大的元器件，因此变压器的使用严重限制了电源功率密度的进一步提高。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种电力变换器电路，在不使用隔离变压器的情况下，通过简单的电容隔离结构来实现一次侧电路与二次侧电路之间的电气隔离，并且能够实现与负载大小无关的恒压及恒流输出特性、以及更加灵活的输出调控能力。本技术的第一方面在于，提供一种电力变换器电路，该电力变换器电路包括一次侧电路、二次侧电路、以及设置在所述一次侧电路与所述二次侧电路之间的耦合网络，其中，所述耦合网络包括第一电感器、第二电感器、第一电容器、第二电容器及第三电容器，所述第一电感器、所述第一电容器及所述第二电感器依次串联连接在所述一次侧电路的第一输出端与所述二次侧电路的第一输入端之间，所述第三电容器的一端连接到所述一次侧电路的第二输出端，另一端连接到所述二次侧电路的所述第二输入端,所述第二电容器的一端连接在所述第一电感器与所述第一电容器之间，另一端连接到所述二次侧电路的所述第二输入端。本技术的第二方面在于，提供一种电力变换器电路，该电力变换器电路包括一次侧电路、二次侧电路、以及设置在所述一次侧电路与所述二次侧电路之间的耦合网络，其中，所述耦合网络包括第一电感器、第二电感器、第一电容器、第二电容器及第三电容器，所述第一电容器和所述第二电感器依次串联连接在所述一次侧电路的第一输出端与所述二次侧电路的第一输入端之间，所述第一电感器和所述第三电容器依次串联连接在所述一次侧电路的第二输出端与所述二次侧电路的第二输入端之间，所述第二电容器的一端连接到所述一次侧电路的所述第一输出端，另一端连接到所述二次侧电路的所述第二输入端。本技术的第三方面在于，提供一种电力变换器电路，该电力变换器电路包括一次侧电路、二次侧电路、以及设置在所述一次侧电路与所述二次侧电路之间的耦合网络，其中，所述耦合网络包括第一电感器、第二电感器、第一电容器、第二电容器及第三电容器，所述第一电感器和所述第一电容器依次串联连接在所述一次侧电路的第一输出端与所述二次侧电路的第一输入端之间，所述第三电容器和所述第二电感器依次串联连接在所述一次侧电路的第二输出端与所述二次侧电路的第二输入端之间，所述第二电容器的一端连接在所述第一电感器与所述第一电容器之间，另一端连接在所述第三电容器与所述第二电感器之间。本技术的第四方面在于，提供一种电力变换器电路，该电力变换器电路包括一次侧电路、二次侧电路、以及设置在所述一次侧电路与所述二次侧电路之间的耦合网络，其中，所述耦合网络包括第一电感器、第二电感器、第一电容器、第二电容器及第三电容器，所述第一电容器的一端连接到所述一次侧电路的第一输出端，另一端连接到所述二次侧电路的第一输入端，所述第一电感器、所述第三电容器及所述第二电感器依次串联连接在所述一次侧电路的第二输出端与所述二次侧电路的第二输入端之间，所述第二电容器的一端连接到所述一次侧电路的所述第一输出端，另一端连接在所述第三电容器与所述第二电感器之间。优选地，所述第一电感器、所述第二电感器的电感值是可变的，所述第一电容器、所述第二电容器及所述第三电容器的电容值是可变的。优选地，所述第二电感器的电感值减小到零或接近于零。优选地，所述耦合网络具有恒压和恒流的工作频率点。优选地，所述二次侧电路的输出负载为可充电电池。优选地，所述一次侧电路包括逆变电路。优选地，所述逆变电路为E类逆变电路、半桥逆变电路、全桥逆变电路或多电平逆变电路。优选地，所述逆变电路的开关频率接近所述耦合网络的谐振频率。优选地，所述逆变电路的开关频率调整为使得所述逆变电路的输出阻抗呈弱感性。优选地，所述逆变电路的开关频率调整为使得所述逆变电路的输出阻抗呈弱容性。优选地，所述逆变电路为包括由四个开关元件构成的H桥的全桥逆变电路。优选地，所述一次侧电路还包括设置在所述逆变电路之前的一次侧整流电路。优选地，所述一次侧整流电路为包括由四个二极管构成的H桥的全桥整流电路。优选地，所述逆变电路包括第三电感器、逆变开关元件及第四电容器，所述第三电感器连接在所述逆变电路的输入端与所述一次侧电路的所述第一输出端之间，所述逆变开关元件和所述第四电容器并联连接在所述一次侧电路的所述第一输出端与所述第二输出端之间。优选地，所述逆变开关元件为双向开关元件。优选地，所述二次侧电路包括二次侧整流电路。优选地，所述二次侧整流电路为单个二极管整流电路、半桥整流电路、全桥整流电路或多电平整流电路。优选地，所述二次侧整流电路为包括由四个二极管构成的H桥的全桥整流电路。优选地，所述二次侧整流电路为包括由四个开关元件构成的H桥的全桥整流电路。优选地，所述二次侧电路还包括设置在所述二次侧整流电路之后的DC/DC变换器。优选地，还包括反馈控制电路，该反馈控制电路基于所述二次侧电路的输出信号来产生反馈信号，并将该反馈信号转换成驱动信号并输出到所述一次侧电路。优选地，所述第一电容器、所述第二电容器及所述第三电容器为安规电容。根据本技术的电力变换器电路，利用第一至第三电容器进行隔离，使得一次侧电路和二次侧电路之间实现电气隔离，与隔离变压器相比，电容器的电能损耗明显降低，使得系统电能转换效率提高，具有较高的功率密度和较低的电磁噪声，并且能够实现与负载大小无关的恒压及恒流输出特性、以及更加灵活的输出调控能力。此外，本技术的电力变换器电路中，第一、第二电感与第一至第三电容器构成谐振网络，一次侧电路的输出电流和二次侧电路的输入电流相对独立，从而电压增益和电流增益具有较大的调节范围。而且，通过实现一次侧电路中的逆变电路的软开关状态，从而降低了开关损耗和电磁干扰，可进一步提高系统电能转换效率，且易于实现电磁兼容。附图说明图1是表示本技术实施方式1所涉及的电力变换器电路的电路原理图。图2是表示对本技术实施方式1所涉及的电力变换器电路进行闭环反馈控制的电路原理图。图3是表示本技术实施方式1的实施例1所涉及的电力变换器电路的电路结构图。图4是图3所示的电力变换器电路的等效电路图。图5是表示图3所示的电力变换器电路的电压增益根据开关频率而变化的曲线图。图6是表示图3所示的电力变换器电路的电流增益根据开关频率而变化的曲线图。图7是表示图3所示的电力变换器电路的工作波形的图。图8是表示本技术实施方式1的实施例1的变形例1所涉及的电力变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力变换器电路，该电力变换器电路包括一次侧电路、二次侧电路、以及设置在所述一次侧电路与所述二次侧电路之间的耦合网络，其特征在于，/n所述耦合网络包括第一电感器、第二电感器、第一电容器、第二电容器及第三电容器，/n所述第一电感器、所述第一电容器及所述第二电感器依次串联连接在所述一次侧电路的第一输出端与所述二次侧电路的第一输入端之间，/n所述第三电容器的一端连接到所述一次侧电路的第二输出端，另一端连接到所述二次侧电路的第二输入端，/n所述第二电容器的一端连接在所述第一电感器与所述第一电容器之间，另一端连接到所述二次侧电路的所述第二输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力变换器电路，该电力变换器电路包括一次侧电路、二次侧电路、以及设置在所述一次侧电路与所述二次侧电路之间的耦合网络，其特征在于，
所述耦合网络包括第一电感器、第二电感器、第一电容器、第二电容器及第三电容器，
所述第一电感器、所述第一电容器及所述第二电感器依次串联连接在所述一次侧电路的第一输出端与所述二次侧电路的第一输入端之间，
所述第三电容器的一端连接到所述一次侧电路的第二输出端，另一端连接到所述二次侧电路的第二输入端，
所述第二电容器的一端连接在所述第一电感器与所述第一电容器之间，另一端连接到所述二次侧电路的所述第二输入端。


2.一种电力变换器电路，该电力变换器电路包括一次侧电路、二次侧电路、以及设置在所述一次侧电路与所述二次侧电路之间的耦合网络，其特征在于，
所述耦合网络包括第一电感器、第二电感器、第一电容器、第二电容器及第三电容器，
所述第一电容器和所述第二电感器依次串联连接在所述一次侧电路的第一输出端与所述二次侧电路的第一输入端之间，
所述第一电感器和所述第三电容器依次串联连接在所述一次侧电路的第二输出端与所述二次侧电路的第二输入端之间，
所述第二电容器的一端连接到所述一次侧电路的所述第一输出端，另一端连接到所述二次侧电路的所述第二输入端。


3.一种电力变换器电路，该电力变换器电路包括一次侧电路、二次侧电路、以及设置在所述一次侧电路与所述二次侧电路之间的耦合网络，其特征在于，
所述耦合网络包括第一电感器、第二电感器、第一电容器、第二电容器及第三电容器，
所述第一电感器和所述第一电容器依次串联连接在所述一次侧电路的第一输出端与所述二次侧电路的第一输入端之间，
所述第三电容器和所述第二电感器依次串联连接在所述一次侧电路的第二输出端与所述二次侧电路的第二输入端之间，
所述第二电容器的一端连接在所述第一电感器与所述第一电容器之间，另一端连接在所述第三电容器与所述第二电感器之间。


4.一种电力变换器电路，该电力变换器电路包括一次侧电路、二次侧电路、以及设置在所述一次侧电路与所述二次侧电路之间的耦合网络，其特征在于，
所述耦合网络包括第一电感器、第二电感器、第一电容器、第二电容器及第三电容器，
所述第一电容器的一端连接到所述一次侧电路的第一输出端，另一端连接到所述二次侧电路的第一输入端，
所述第一电感器、所述第三电容器及所述第二电感器依次串联连接在所述一次侧电路的第二输出端与所述二次侧电路的第二输入端之间，
所述第二电容器的一端连接到所述一次侧电路的所述第一输出端，另一端连接在所述第三电容器与所述第二电感器之间。


5.如权利要求1至4中任一项所述的电力变换器电路，其特征在于，
所述第一电感器、所述第二电感器的电感值是可变的，所述第一电容器、所述第二电容器及所述第三电容器的电容值是可变的。


6.如权利要求5所述的电力变换器电路，其特征在于，
所述第二电感器的电感值减小到零或接近于零。


7.如权利要求1至4中任一项所述的电力变换器电路，其特征在于，
所述耦合网络具有恒压和恒流的工作频率点。

【专利技术属性】
技术研发人员：李建廷，
申请(专利权)人：开爻科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31