功率变换器制造技术

本公开涉及一种功率变换器，包含变压器、第一电流检测电路及整流电路，变压器包含相耦合的一次侧及二次侧绕组，第一电流检测电路并联连接于二次侧绕组且包含串联连接的第一辅助绕组、第一开关及第一阻抗器，第一辅助绕组与二次侧绕组相耦合，整流电路包含并联连接的第一及第二桥臂，第一桥臂包含串联连接的第二开关及第三开关，第二桥臂包含串联连接的第四开关及第五开关，二次侧绕组的第一端电连接于第二开关及第三开关之间的第一节点，二次侧绕组的第二端电连接于第四开关及第五开关之间的第二节点，第一开关与第二开关及第五开关同步导通及关断，或者，第一开关与第三开关及第四开关同步导通及关断。四开关同步导通及关断。四开关同步导通及关断。

【技术实现步骤摘要】
功率变换器


[0001]本公开涉及一种功率变换器，特别涉及一种可检测其输出电流的功率变换器。

技术介绍

[0002]目前的电源技术朝模块化、高功率密度、高效率及高频化的方向发展。由于LLC电路可实现全负载范围的零电压开通，故其具有开关损耗低、效率高及电路体积小等优点，因此被广泛应用。然而，LLC电路的输出电流不易检测，尤其在低电压且大电流的情况下，传统的电流检测方式存在开关损耗大、电路体积大及电流检测不准等问题。
[0003]现有对变换器的输出电流的检测方式有以下几种：第一种方式为在变换器的输出端设置用以采样输出电流的阻抗器，然此种方式因输出电流流经阻抗器导致阻抗器产生较大耗损，同时，阻抗器的体积须随变换器的输出功率增加而增大，若为降低损耗而降低阻抗器的阻值，则会导致电流采样的准确度降低。第二种方式为在变压器的二次侧电连接电流互感器以检测输出电流，然此种方式须额外设置磁性元件，导致变换器的电路体积增加。第三种方式为在变换器中的二次侧绕组两端电连接包含阻抗器及辅助绕组的串联支路，并通过测量阻抗器的两端电压检测变换器的输出电流，然此种方式的二次侧绕组的一端需限制为直流电位端。
[0004]因此，如何发展一种可改善上述现有技术的功率变换器，实为目前迫切的需求。

技术实现思路

[0005]本公开的目的为提供一种功率变换器，其电流检测电路包含辅助绕组、开关及阻抗器，通过检测阻抗器的电压推导二次侧绕组的电流，从而实现功率变换器的输出电流的检测。相较于现有检测功率变换器输出电流的方法，本公开的电流检测电路可以准确地检测出功率变换器的输出电流，同时，电流检测电路的电子元件数量较少，有效地减小了电路的体积，从而节约了功率变换器的空间，降低了功率变换器的损耗。此外，本公开变压器的绕组的一端可为直流或交流电位而不受限制，故应用范围较广。
[0006]根据本公开的构想，本公开提供一种功率变换器，包含变压器、第一电流检测电路及整流电路。变压器包含相耦合的一次侧绕组及二次侧绕组。第一电流检测电路并联连接于二次侧绕组且包含相互串联的第一辅助绕组、第一开关及第一阻抗器，第一辅助绕组与二次侧绕组相耦合且具有相同匝数。整流电路包含并联连接的第一桥臂及第二桥臂，第一桥臂包含串联连接的第二开关及第三开关，第二桥臂包含串联连接的第四开关及第五开关，二次侧绕组的第一端电连接于第二开关及第三开关之间的第一节点，二次侧绕组的第二端电连接于第四开关及第五开关之间的第二节点。第二开关与第五开关同步导通及关断，第三开关与第四开关同步导通及关断。第一开关与第二开关同步导通及关断，或者，第一开关与第三开关同步导通及关断。
[0007]根据本公开的构想，本公开另提供一种功率变换器，包含变压器、第一电流检测电路及整流电路。变压器包含相耦合的一次侧绕组、第一二次侧绕组及第二二次侧绕组，第一
二次侧绕组的第一端电连接于第二二次侧绕组的第二端及一正输出端，第一二次侧绕组与第二二次侧绕组的匝数相同。第一电流检测电路并联连接于第一二次侧绕组，且包含相互串联的第一辅助绕组、第一开关及第一阻抗器，第一辅助绕组与第一二次侧绕组相耦合且匝数相同。整流电路包含第二开关及第三开关，第二开关的第一端电连接于第一二次侧绕组的第二端，第二开关的第二端电连接于一负输出端，第三开关的第一端电连接于第二二次侧绕组的第一端，第三开关的第二端电连接于负输出端。第二开关与第三开关交替导通，第一开关与第二开关同步导通及关断。
附图说明
[0008]图1为本公开第一实施例的功率变换器的电路结构示意图。
[0009]图2为图1的功率变换器的电压电流波形示意图。
[0010]图3为图1的功率变换器的细节电路结构示意图。
[0011]图4为图1的功率变换器对电流检测电路进行温度补偿的方框图。
[0012]图5为本公开第二实施例的功率变换器的电路结构示意图。
[0013]图6为图5的功率变换器的电压波形示意图。
[0014]图7为本公开第三实施例的功率变换器的电路结构示意图。
[0015]图8为本公开第四实施例的功率变换器的电路结构示意图。
[0016]图9为图8的功率变换器的电压电流波形示意图。
[0017]图10为本公开第五实施例的功率变换器的电路结构示意图。
[0018]附图标记说明：
[0019]1、1a、1b、1c、1d：功率变换器
[0020]2、2a、2c：第一电流检测电路
[0021]2b、2d：第二电流检测电路
[0022]20：第一阻抗器
[0023]21：第二阻抗器
[0024]3、3a：整流电路
[0025]30：第一桥臂
[0026]31：第二桥臂
[0027]4：输出电容
[0028]5：滤波放大电路
[0029]50：滤波电路
[0030]51：运算放大电路
[0031]T：变压器
[0032]T1：一次侧绕组
[0033]T2：二次侧绕组
[0034]T21：第一二次侧绕组
[0035]T22：第二二次侧绕组
[0036]T3：第一辅助绕组
[0037]T4：第二辅助绕组
[0038]Q1：第一开关
[0039]Q2：第二开关
[0040]Q3：第三开关
[0041]Q4：第四开关
[0042]Q5：第五开关
[0043]Q6：第六开关
[0044]A：第一节点
[0045]B：第二节点
[0046]R1：第一电阻
[0047]R2：第二电阻
[0048]R3：第三电阻
[0049]R4：第四电阻
[0050]C1：第一电容
[0051]C2：第二电容
[0052]U1：运算放大器
[0053]i2：流经二次侧绕组的电流
[0054]i2a：流经第一二次侧绕组的电流
[0055]io：输出电流
[0056]VOUT+：正输出端
[0057]VOUT
‑
：负输出端
具体实施方式
[0058]体现本公开特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非架构于限制本公开。
[0059]本公开所使用的“第一”、“第二”、
……
等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本专利技术，其仅是为了区别以相同技术用语描述的元件或操作而已。其次，本公开所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”等，均为开放性的用语，意为包含但不限于。另外，本公开所使用的“耦接”或“连接”，均可指两个或多个元件直接做实体接触或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触。
[0060]图1为本公开第一实施例的功率变换器1的电路结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率变换器，包含：变压器，包含相耦合的一次侧绕组及二次侧绕组；第一电流检测电路，并联连接于该二次侧绕组，且包含相互串联的第一辅助绕组、第一开关及第一阻抗器，其中，该第一辅助绕组与该二次侧绕组相耦合且具有相同匝数；以及整流电路，包含并联连接的第一桥臂及第二桥臂，其中，该第一桥臂包含串联连接的第二开关及第三开关，该第二桥臂包含串联连接的第四开关及第五开关，该二次侧绕组的第一端电连接于该第二开关及该第三开关之间的第一节点，该二次侧绕组的第二端电连接于该第四开关及该第五开关之间的第二节点，其中，该第二开关与该第五开关同步导通及关断，该第三开关与该第四开关同步导通及关断；其中，该第一开关与该第二开关同步导通及关断，或者，该第一开关与该第三开关同步导通及关断。2.如权利要求1所述的功率变换器，其中，当该第一开关与该第二开关及该第五开关同步导通时，该第一电流检测电路检测流经该二次侧绕组的正半周的电流。3.如权利要求1所述的功率变换器，其中，当该第一开关与该第三开关及该第四开关同步导通时，该第一电流检测电路检测流经该二次侧绕组的负半周的电流。4.如权利要求1所述的功率变换器，还包含输出电容，该输出电容并联连接于该第二桥臂。5.如权利要求1所述的功率变换器，其中，该第一阻抗器的端电压与流经该二次侧绕组的电流成比例。6.如权利要求1所述的功率变换器，其中，该第一阻抗器为电阻，且该电阻的阻值大于该第一辅助绕组的直流阻抗的阻值的10倍。7.如权利要求1所述的功率变换器，其中，该第一阻抗器为电阻与电容串联的阻抗网络。8.如权利要求1所述的功率变换器，其中，该第一电流检测电路还包含滤波放大电路，其中，该滤波放大电路并联连接于该第一阻抗器以对该第一阻抗器的该端电压进行滤波及放大，且该端电压在经过滤波及放大后与该功率变换器的输出电流成比例。9.如权利要求8所述的功率变换器，其中，该滤波放大电路包含滤波电路及运算放大电路，该滤波电路包含第一电阻、第二电阻及第一电容，其中，该第一电阻的第一端及该第二电阻的第一端分别电连接于该第一阻抗器的第一端及第二端，该第一电容电连接于该第一电阻的第二端及该第二电阻的第二端之间，该运算放大电路包含运算放大器、第三电阻、第四电阻及第二电容，其中，该第三电阻的第一端及第二端分别电连接于该第一电阻的该第二端及该运算放大器的反相输入端，该第四电阻的第一端及第二端分别电连接于该第二电阻的该第二端及该运算放大器的同相输入端，该第二电容的两端分别电连接于该第三电阻的该第二端及该运算放大器的输出端。10.如权利要求1所述的功率变换器，其中，该功率变换器还包含：温度检测电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙柯，韩少鹏，夏炎冰，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：