一种直流变换器制造技术

本申请提供一种直流变换器。由于谐振总电流的绝对值在上开关管导通前大于等于临界电流的绝对值，而临界电流为在上开关管导通前使其结电容完成放电的最小的谐振总电流，所以在上开关管导通前，其结电容完成放电，从而在上开关管导通时，其结电容的两端电压为零，进而实现了上开关管的零电压导通；另外，由于在上开关管导通前谐振总电流与Buck电路中的电感电流反向，而在下开关管导通前谐振总电流与Buck电路中的电感电流同向，所以在下开关管导通前，其结电容同样可以完成放电，即实现下开关管的零电压导通，因此本申请提供的直流变换器可以实现Buck电路中各开关管的软开关，从而降低了Buck电路的开关损耗。降低了Buck电路的开关损耗。降低了Buck电路的开关损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种直流变换器


[0001]本专利技术涉及电力电子
，特别是涉及一种直流变换器。

技术介绍

[0002]目前，Buck电路是开关电源领域应用最为广泛的一种基础电路。
[0003]然而，在传统的Buck电路中，由于各开关管均为硬开关动作，即在开关过程中电压和电流均不为零，所以在能量转换过程中会产生较大的开关损耗，尤其在频率较高的场合下，开关损耗出现明显增加，从而导致Buck的能量转换效率降低。
[0004]因此，如何提高Buck电路的能量转换效率，是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种直流变换器，以提高Buck电路的能量转换效率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0007]本申请提供一种直流变换器，其特征在于，包括：Buck电路和至少一个谐振网络；其中：
[0008]所述Buck电路的输入端作为所述直流变换器的输入端，所述Buck电路的输出端作为所述直流变换器的一个输出端；
[0009]所述谐振网络输入侧并联于所述Buck电路中开关管的输入端与输出端之间；
[0010]全部所述谐振网络的谐振电流之和为谐振总电流，所述谐振总电流的绝对值在上开关管导通前大于等于临界电流的绝对值；所述上开关管为与所述Buck电路的输入端正极相连的开关管；
[0011]所述临界电流为在所述上开关管导通前使其结电容完成放电且绝对值最小的所述谐振总电流。
[0012]可选的，所述谐振网络，包括：谐振电路和整流电路；其中：
[0013]所述谐振电路的输入侧作为所述谐振网络的输入侧；所述整流电路的交流侧从所述谐振电路的输出侧取电；所述整流电路的直流侧作为所述谐振整流电路的输出侧。
[0014]可选的，所述谐振电路，包括：谐振电容、谐振电感、励磁电感和变压器；其中：
[0015]所述谐振电容、所述谐振电感、所述励磁电感串联连接，形成的串联支路的两端作为所述谐振电路的输入侧；
[0016]所述变压器的原边绕组从所述励磁电感上取电，所述变压器的副边绕组作为所述谐振电路的输出侧。
[0017]可选的，在所述谐振电路中，通过设置各所述励磁电感的电感值和/或各所述变压器的匝数比，使所述谐振总电流的绝对值在所述上开关管导通前大于等于所述临界电流的绝对值。
[0018]可选的，所述谐振电路，包括：谐振电容、谐振电感和变压器；其中：
[0019]所述谐振电容、所述谐振电感和所述变压器的原边绕组串联连接，形成的串联支
路的两端作为所述谐振电路的输入侧；
[0020]所述变压器的副边绕组作为所述谐振电路的输出侧。
[0021]可选的，在所述谐振电路中，通过设置各所述变压器的匝数比，使所述谐振总电流的绝对值在上开关管导通前大于等于所述临界电流的绝对值。
[0022]可选的，若所述谐振电路包括变压器，且，所述变压器的副边绕组，包括：第一副边绕组和第二副边绕组，则所述整流电路，包括：滤波电容和两个整流二极管；其中：
[0023]第一整流二极管的阴极与所述第一副边绕组的同名端相连，第二整流二极管的阴极与所述第二副边绕组的异名端相连；
[0024]所述第一整流二极管和所述第二整流二极管的阳极相连，连接点作为所述整流电路的直流侧负极；
[0025]所述第一副边绕组的异名端和所述第二副边绕组的同名端相连，连接点作为所述整流电路的直流侧正极；
[0026]所述滤波电容的两端分别与所述整流电路的直流侧正极、所述整流电路的直流侧负极相连。
[0027]可选的，所述谐振网络的输出端，作为所述直流变换器的另一输出端。
[0028]可选的，还包括：控制器；其中：
[0029]所述上开关管的控制端、下开关管的控制端均与所述控制器相连；所述下开关管为与所述Buck电路的输入端负极相连的开关管；
[0030]所述控制器用于控制所述上开关管、所述下开关管交替导通。
[0031]可选的，所述控制器采用调频控制策略或脉宽调制策略实现对所述Buck电路的输出调节。
[0032]由上述技术方案可知，本申请提供一种直流变换器。在该直流变换器中，由于谐振总电流的绝对值在上开关管导通前大于等于临界电流的绝对值，而临界电流为在上开关管导通前使其结电容完成放电且绝对值最小的谐振总电流，所以在上开关管导通前，其结电容完成放电，从而在上开关管导通时，其结电容的两端电压为零，即上开关管的输入端与输出端之间的电压为零，进而实现了上开关管的零电压导通；另外，由于在上开关管导通前谐振总电流与Buck电路中的电感电流反向，而在下开关管导通前谐振总电流与Buck电路中的电感电流同向，所以在下开关管导通前，其结电容同样可以完成放电，即实现下开关管的零电压导通，因此本申请提供的直流变换器可以实现Buck电路中各开关管的软开关，从而降低了Buck电路的开关损耗，进而提高了Buck电路的能量转换效率。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0034]图1
‑
图6分别为本申请实施例提供的直流变换器的六种实施方式的结构示意图；
[0035]图7a和图7b分别为在不同死区时间内，电流iab的状态示意图；
[0036]图8为图5所示电路在只有Buck电路对外输出且上开关管Q1的控制信号的占空比
等于0.5时，理想情况下，谐振电感电流iLr、电感电流iLb、电流iab、电压vab在不同阶段的变化示意图；
[0037]图9为图5所示电路在只有Buck电路对外输出且上开关管Q1的控制信号的占空比大于0.5时，仿真试验下，励磁电感电流iLm、谐振电感电流iLr、电感电流iLb、电流iab、电压vab在不同阶段的变化示意图；
[0038]图10为图5所示电路在只有Buck电路对外输出且上开关管Q1的控制信号的占空比等于0.5时，仿真试验下，励磁电感电流iLm、谐振电感电流iLr、电感电流iLb、电流iab、电压vab在不同阶段的变化示意图；
[0039]图11为图5所示电路在只有Buck电路对外输出且上开关管Q1的控制信号的占空比小于0.5时，仿真试验下，励磁电感电流iLm、谐振电感电流iLr、电感电流iLb、电流iab、电压vab在不同阶段的变化示意图。
具体实施方式
[0040]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流变换器，其特征在于，包括：Buck电路和至少一个谐振网络；其中：所述Buck电路的输入端作为所述直流变换器的输入端，所述Buck电路的输出端作为所述直流变换器的一个输出端；所述谐振网络输入侧并联于所述Buck电路中开关管的输入端与输出端之间；全部所述谐振网络的谐振电流之和为谐振总电流，所述谐振总电流的绝对值在上开关管导通前大于等于临界电流的绝对值；所述上开关管为与所述Buck电路的输入端正极相连的开关管；所述临界电流为在所述上开关管导通前使其结电容完成放电且绝对值最小的所述谐振总电流。2.根据权利要求1所述的直流变换器，其特征在于，所述谐振网络，包括：谐振电路和整流电路；其中：所述谐振电路的输入侧作为所述谐振网络的输入侧；所述整流电路的交流侧从所述谐振电路的输出侧取电；所述整流电路的直流侧作为所述谐振整流电路的输出侧。3.根据权利要求2所述的直流变换器，其特征在于，所述谐振电路，包括：谐振电容、谐振电感、励磁电感和变压器；其中：所述谐振电容、所述谐振电感、所述励磁电感串联连接，形成的串联支路的两端作为所述谐振电路的输入侧；所述变压器的原边绕组从所述励磁电感上取电，所述变压器的副边绕组作为所述谐振电路的输出侧。4.根据权利要求3所述的直流变换器，其特征在于，在所述谐振电路中，通过设置各所述励磁电感的电感值和/或各所述变压器的匝数比，使所述谐振总电流的绝对值在所述上开关管导通前大于等于所述临界电流的绝对值。5.根据权利要求2所述的直流变换器，其特征在于，所述谐振电路，包括：谐振电容、谐振电感和变压器；其中：所述谐振电容、所述谐振...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐江涛，王腾飞，王昊，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：