电压变换模块、供电系统以及基站技术方案

本申请提供一种电压变换模块、供电系统以及基站，包括：开关电容谐振单元，包括开关单元与谐振单元，谐振单元与开关单元电连接，用于与开关单元配合，以接收第一电压，并将第一电压转换为第二电压，第一电压与第二电压的电性相反。其中，开关单元包括功率开关，功率开关的开关占空比固定，功率开关的开关频率根据谐振单元的谐振频率确定。本申请还提供一种供电系统以及基站。由此，本申请提供的电压变换模块、供电系统以及基站可以通过控制功率开关的占空比固定，并根据谐振单元的谐振频率确定功率开关的开关频率，可以使得流经谐振单元的电流谐振到零，从而实现功率开关的零电流关断，降低功率开关的开关损耗。低功率开关的开关损耗。低功率开关的开关损耗。

【技术实现步骤摘要】
电压变换模块、供电系统以及基站


[0001]本申请涉及电路
，尤其涉及一种电压变换模块、供电系统以及基站。

技术介绍

[0002]随着无线通信的快速发展，尤其是第五代移动通信技术(5th generation mobilecommunication technology，5G)的到来，5G基站的应用越来越广泛。目前通常采用非隔离 DC/DC变换器来为5G基站供电。然而，非隔离DC/DC变换器中功率开关管无法实现零电流关断，从而导致功率开关管的开关损耗较大，因此功率开关管的开关频率较低，功率损耗较大。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本申请提供一种电压变换模块、供电系统以及基站，可以实现功率开关的零电流关断，从而降低开关损耗。
[0004]第一方面，本申请提供一种电压变换模块，电压变换模块包括：开关电容谐振单元，包括开关单元与谐振单元，谐振单元与开关单元电连接，用于与开关单元配合，以接收第一电压，并将第一电压转换为第二电压，第一电压与第二电压的电性相反。其中，开关单元包括功率开关，功率开关的开关占空比固定，功率开关的开关频率根据谐振单元的谐振频率确定。本申请提供的电压变换模块可以通过控制功率开关的占空比固定，并根据谐振单元的谐振频率确定功率开关的开关频率，可以使得流经谐振单元的电流谐振到零，从而实现功率开关的零电流关断，降低功率开关的开关损耗。
[0005]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，开关单元包括第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关及第四功率开关，第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关和第四功率开关依次串联，谐振单元与串联后的第二功率开关及第三功率开关并联。第二功率开关与第三功率开关的中间节点以及第四功率开关的一端用于接收第一电压，第一功率开关的一端用于输出第二电压。第一功率开关与第三功率开关构成两组功率开关中的其中一组，第二功率开关与第四功率开关构成两组功率开关中的另外一组，谐振单元用于通过导通的第二功率开关及第四功率开关获取第一电压并进行充电，谐振单元还用于通过导通的第一功率开关及第三功率开关进行放电。本申请提供的电压变换模块中，开关单元包括四个功率开关，四个功率开关构成两组，谐振单元用于通过导通的一组获取第一电压并进行充电，并通过导通的另一组进行放电，从而将第一电压转换为电性相反的第二电压。
[0006]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，开关单元包括第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关及第四功率开关，第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关和第四功率开关依次串联，谐振单元包括谐振电容和谐振电感，谐振电容与串联后的第二功率开关及第三功率开关并联，谐振电感的连接至第二功率开关和第三功率开关的中间节点。第二功率开关与第三功率开关的中间节点以及第四功率开关的一端用于接收第一电压，第一功率开关的一端用于输出第二电压。第一功率开关与第三功率开关构成两组功率开关中的
其中一组，第二功率开关与第四功率开关构成两组功率开关中的另外一组，谐振单元用于通过导通的第二功率开关及第四功率开关获取第一电压并进行充电，谐振单元还用于通过导通的第一功率开关及第三功率开关进行放电。
[0007]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，电压变换模块还包括直流变换单元，直流变换单元电连接于开关电容谐振单元与负载之间，用于将第二电压转换为第三电压，以对负载供电。本申请提供的电压变换模块中，直流变换单元连接于开关电容谐振单元与负载之间，可以将第二电压转换为适用于负载的供电电压，从而可以根据负载的供电电压要求调节直流变换单元输出的第三电压，以对不同的负载进行供电。
[0008]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，电压变换模块还包括直流变换单元，直流变换单元电连接于开关电容谐振单元与直流电源之间，用于将直流电源的输出电压转换为第一电压，以对开关电容谐振单元供电。
[0009]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，电压变换模块还包括两个直流变换单元，两个直流变换单元中的一个电连接于开关电容谐振单元与负载之间，用于将第二电压转换为第三电压，以对负载供电。两个直流变换单元中的另一个电连接于开关电容谐振单元与直流电源之间，用于将直流电源的输出电压转换为第一电压，以对开关电容谐振单元供电。
[0010]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，电压变换模块还包括控制电路，控制电路电连接功率开关，用于控制功率开关的开关占空比固定，并根据谐振单元的谐振频率控制功率开关的开关频率。本申请提供的电压变换模块中，控制电路可以控制开关单元中功率开关管的开关频率以及占空比，控制电路可以控制开关单元的占空比固定，且根据谐振单元的谐振频率控制开关单元中功率开关管的开关频率，以使得流经谐振单元的电流谐振到零，从而实现功率开关的零电流关断。
[0011]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，电压变换模块还包括控制电路，控制电路电连接直流变换单元，用于调节直流变换单元的输出电压。本申请提供的电压变换模块中，控制电路可以根据负载的供电电压，调节直流变换单元的输出电压，使得负载的输入电压与负载的供电电压匹配。
[0012]结合第一方面，在一种可能的实现方式中，直流变换单元包括BOOST电路、BUCK电路、BUCK
‑
BOOST电路中的至少一种。
[0013]第二方面，本申请提供一种供电系统。供电系统包括上述第一方面任一可能的实现方式提供的电压变换模块。电压变换模块电连接直流电源，用于从直流电源获取第一电压。
[0014]第三方面，本申请提供一种基站。基站包括上述第二方面任一可能的实现方式提供的供电系统。
[0015]另外，第二方面至第三方面中任一种可能的实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
附图说明
[0016]图1为谐振BUCK
‑
BOOST电路的电路图。
[0017]图2为本申请提供的电压变换模块的一种示意图。
[0018]图3A为开关谐振变换单元的一种电路图。
[0019]图3B为开关谐振变换单元的另一种电路图。
[0020]图4A为本申请提供的电压变换模块的一种结构图。
[0021]图4B为本申请提供的电压变换模块的另一种结构图。
[0022]图5A为本申请提供的直流变换单元的一种电路图。
[0023]图5B为本申请提供的直流变换单元的另一种电路图。
[0024]图5C为本申请提供的直流变换单元的又一种电路图。
[0025]图6A为本申请提供的电压变换模块的一种电路图。
[0026]图6B为本申请提供的电压变换模块的另一种电路图。
[0027]图6C为本申请提供的电压变换模块的又一种电路图。
[0028]图7为本申请提供的第一功率开关的电流、电压以及控制信号的波形图。
[0029]图8为本申请提供的供电系统的示意图。
[0030]图9为本申请提供的基站的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压变换模块，其特征在于，所述电压变换模块包括：开关电容谐振单元，包括开关单元与谐振单元，所述谐振单元与所述开关单元电连接，用于与所述开关单元配合，以接收第一电压，并将所述第一电压转换为第二电压，所述第一电压与所述第二电压的电性相反；其中，所述开关单元包括功率开关，所述功率开关的开关占空比固定，所述功率开关的开关频率根据所述谐振单元的谐振频率确定。2.如权利要求1所述的电压变换模块，其特征在于，所述开关单元包括第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关及第四功率开关，所述第一功率开关、所述第二功率开关、所述第三功率开关和所述第四功率开关依次串联，所述谐振单元与串联后的所述第二功率开关及所述第三功率开关并联；所述第二功率开关与所述第三功率开关的中间节点以及所述第四功率开关的一端用于接收所述第一电压，所述第一功率开关的一端用于输出所述第二电压；所述第一功率开关与所述第三功率开关构成两组功率开关中的其中一组，所述第二功率开关与所述第四功率开关构成所述两组功率开关中的另外一组，所述谐振单元用于通过导通的所述第二功率开关及所述第四功率开关获取所述第一电压并进行充电，所述谐振单元还用于通过导通的所述第一功率开关及所述第三功率开关进行放电。3.如权利要求1所述的电压变换模块，其特征在于，所述开关单元包括第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关及第四功率开关，所述第一功率开关、所述第二功率开关、所述第三功率开关和所述第四功率开关依次串联，所述谐振单元包括谐振电容和谐振电感，所述谐振电容与串联后的所述第二功率开关及所述第三功率开关并联，所述谐振电感的连接至所述第二功率开关和所述第三功率开关的中间节点；所述第二功率开关与所述第三功率开关的中间节点以及所述第四功率开关的一端用于接收所述第一电压，所述第一功率开关的一端用于输出所述第二电压；所述第一功率开关与所述第三功率开关构成两组功率开关中的其中一组，所述第二功率开关与所述第四功率开关构成所述两组功率开关中的另外一组，所述谐振单元用于通过导通的所述第二功率开关及所述第四功率开关获...

【专利技术属性】
技术研发人员：谌海涛，邱能超，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：