用于交错式功率转换器的耦合滤波电感器制造技术

本公开的方面包括滤波器，该滤波器包括第一交错输入、第二交错输入、输出、包括具有N1匝的第一初级绕组和具有N2匝的第一次级绕组的第一变压器、以及包括具有N3匝的第二初级绕组和具有N4匝的第二次级绕组的第二变压器，其中第一初级绕组和第二次级绕组与第一交错输入和输出串联，并且第一次级绕组和第二初级绕组与第二交错输入和输出串联。与第二交错输入和输出串联。与第二交错输入和输出串联。

【技术实现步骤摘要】
用于交错式功率转换器的耦合滤波电感器


[0001]根据本公开的至少一个示例总体上涉及功率装置。

技术介绍

[0002]诸如不间断电源的电力装置可用于向一个或多个负载供电。电力装置可以包括功率转换器，例如DC/DC转换器、AC/DC转换器和DC/AC转换器。DC/DC转换器将一个电压等级的DC功率转换成另一个电压等级的DC功率。DC/AC转换器，或“逆变器”，将DC功率转换为AC功率。AC/DC转换器，或“整流器”，将AC功率转换成DC功率。

技术实现思路

[0003]根据本公开的至少一个方面，提供了一种滤波器，包括第一交错输入、第二交错输入、输出、包括具有N1匝的第一初级绕组和具有N2匝的第一次级绕组的第一变压器，以及包括具有N3匝的第二初级绕组和具有N4匝的第二次级绕组的第二变压器，其中第一初级绕组和第二次级绕组与第一交错输入和输出串联，并且第一次级绕组和第二初级绕组与第二交错输入和输出串联。
[0004]在至少一个示例中，第一初级绕组和第一次级绕组配置成产生彼此抵消的同相磁场。在一些示例中，第二初级绕组和第二次级绕组配置成产生彼此抵消的同相磁场。在各种示例中，N1的匝数在N4的匝数的20％以内。在至少一个示例中，N2的匝数在N3的匝数的20％以内。在一些示例中，N2的匝数在N3的匝数的20％以内。在至少一个示例中，第一初级绕组的虚线极耦合到第一交错输入，并且第一初级绕组的非虚线极耦合到第二次级绕组。
[0005]在一些示例中，第一次级绕组的非虚线极耦合到第二交错输入，并且第一次级绕组的虚线极耦合到第二初级绕组。在各种示例中，第二次级绕组的非虚线极耦合到第一初级绕组的非虚线极，并且第二次级绕组的虚线极耦合到输出。在至少一个示例中，次级初级绕组的虚线极耦合到第一次级绕组，次级初级绕组的非虚线极耦合到输出。在一些示例中，第一次级绕组的非虚线极耦合到第二交错输入，并且第一次级绕组的虚线极耦合到第二初级绕组的虚线极。
[0006]在各种示例中，第一交错输入配置为耦合到第一交错逆变器，第二交错输入配置为耦合到第二交错逆变器。在至少一个示例中，第一初级绕组和第二次级绕组的串联与第一次级绕组和第二初级绕组的串联组合并联耦合。在一些示例中，第一交错输入配置为接收第一信号，第二交错输入配置为接收与第一信号相位相反的第二信号。在各种示例中，由第一初级绕组响应于接收第一信号而产生的第一磁场与由第二初级绕组响应于接收第二信号而产生的第二磁场相加。
[0007]在至少一个示例中，响应于接收反相频率的第一信号和反相频率的第二信号，第一变压器和第二变压器对第一和第二信号呈现与N1和N2之和的平方成比例的阻抗。在一些示例中，第一交错输入和第二交错输入配置为耦合到具有一个或多个开关的功率转换器，该一个或多个开关配置为接收脉宽调制开关信号，并且第一信号和第二信号的反相频率是
脉宽调制开关信号的频率。在各种示例中，第一交错输入配置为接收第一信号，第二交错输入配置为接收与第一信号同相的第二信号。
[0008]在至少一个示例中，由第一初级绕组响应于接收第一信号而产生的第一磁场与由第二初级绕组响应于接收第二信号而产生的第二磁场相抵消。在一些示例中，响应于接收同相频率的第一信号和同相频率的第二信号，第一变压器和第二变压器对第一和第二信号呈现与N1和N2之差的平方成比例的阻抗。在各种示例中，输出配置为耦合到至少一个负载，并向至少一个负载提供输出功率，并且其中第一信号和第二信号的同相频率是输出功率的频率。
[0009]根据本公开的至少一个示例，提供了一种滤波系统，包括配置为耦合到第一功率转换器的第一交错输入、配置为耦合到第二功率转换器的第二交错输入、输出以及用于减少从第一功率转换器或第二功率转换器中的至少一个接收的纹波电流的器件。
[0010]根据本公开的至少一个示例，提供了一种对信号进行滤波的方法，该方法包括在第一交错输入接收第一信号，将第一信号提供给第一变压器的第一初级绕组，该第一变压器包括具有N1匝数的第一初级绕组和具有N2匝数的第一次级绕组，将来自第一初级绕组的第一信号提供给包括具有N3匝数的第二初级绕组和具有N4匝数的第二次级绕组的第二变压器的第二次级绕组，将来自第二次级绕组的第一信号提供给输出，在第二交错输入接收第二信号，将第二信号提供给第一次级绕组，将来自第一次级绕组的第二信号提供给第二初级绕组，以及将来自第二初级绕组的第二信号提供给输出。
附图说明
[0011]下面参照附图讨论至少一个实施例的各个方面，附图不打算按比例绘制。附图被包括进来以提供对各个方面和实施例的说明和进一步理解，并且被包含在说明书中并构成说明书的一部分，但是不旨在作为任何特定实施例的限制的定义。附图与说明书的其余部分一起用于解释所描述和要求保护的方面和实施例的原理和操作。在附图中，各个附图中示出的每个相同或几乎相同的组件由相同的数字表示。为了清楚起见，不是每个部件都在每个图中标出。在附图中:
[0012]图1示出了根据示例的不间断电源的框图；
[0013]图2示出了根据示例的功率转换器的框图；
[0014]图3示出了根据示例的滤波器的示意图；
[0015]图4示出了根据另一个示例的滤波器的示意图；和
[0016]图5示出了根据另一个示例的滤波器的示意图。
具体实施方式
[0017]在此讨论的方法和系统的例子在应用上不限于在下面的描述中阐述的或者在附图中示出的构造和部件布置的细节。这些方法和系统能够在其他实施例中实现，并且能够以各种方式实践或执行。这里提供的具体实现的例子仅仅是为了说明的目的，而不是为了限制。具体而言，结合任何一个或多个示例讨论的动作、组件、元素和特征不旨在被排除在任何其他示例中的类似角色之外。
[0018]此外，这里使用的措辞和术语是为了描述的目的，不应该被认为是限制性的。本文
以单数形式提及的系统和方法的实例、实施例、组件、元件或动作的任何引用也可涵盖包含多个的实施例，且本文以复数形式提及的任何实施例、组件、元件或动作的任何引用也可涵盖仅包含单数的实施例。单数或复数形式的引用不旨在限制当前公开的系统或方法、它们的组件、动作或元素。这里使用的“包括”、“包含”、“具有”、“包含”、“涉及”及其变体意味着包含其后列出的项目及其等同物以及附加项目。
[0019]对“或”的引用可以被解释为包含性的，使得使用“或”描述的任何术语可以表示单个、多于一个和所有描述的术语中的任何一个。此外，在本文件和通过引用并入本文的文件之间术语使用不一致的情况下，并入特征中的术语使用是对本文件的补充；对于不可调和的差异，以本文件中的术语用法为准。
[0020]如上所述，诸如不间断电源(UPS)的电力装置可以包括一个或多个功率转换器。功率转换器将功率从一种状态转换成另一种状态。功率转换器可以包括一个或多个开关，这些开关配置成响应于从控制器接收脉宽调制(PWM)信号而断开或闭合。控制器可以使用PWM信号控制功率转换。
[0021]在一些示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滤波器，包括:第一交错输入；第二交错输入；输出；第一变压器，包括具有N1匝的第一初级绕组和具有N2匝的第一次级绕组；和第二变压器，包括具有N3匝的第二初级绕组和具有N4匝的第二次级绕组，其中第一初级绕组和第二次级绕组与第一交错输入和输出串联，并且第一次级绕组和第二初级绕组与第二交错输入和输出串联。2.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述第一初级绕组和所述第一次级绕组配置为产生彼此抵消的同相磁场。3.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述第二初级绕组和所述第二次级绕组配置为产生彼此抵消的同相磁场。4.根据权利要求1所述的滤波器，其中，N1的匝数在N4的匝数的20％以内。5.根据权利要求5所述的滤波器，其中，N2的匝数在N3的匝数的20％以内。6.根据权利要求1所述的滤波器，其中，N2的匝数在N3的匝数的20％以内。7.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述第一初级绕组的虚线极耦合到所述第一交错输入，并且所述第一初级绕组的非虚线极耦合到所述第二次级绕组。8.根据权利要求7所述的滤波器，其中，第一次级绕组的非虚线极耦合到第二交错输入，第一次级绕组的虚线极耦合到第二初级绕组。9.根据权利要求7所述的滤波器，其中，第二次级绕组的非虚线极耦合到第一初级绕组的非虚线极，第二次级绕组的虚线极耦合到输出。10.根据权利要求9所述的滤波器，其中，次级初级绕组的虚线极耦合到第一次级绕组，次级初级绕组的非虚线极耦合到输出。11.根据权利要求10所述的滤波器，其中，所述第一次级绕组的非虚线极耦合到所述第二交错输入，并且所述第一次级绕组的虚线极耦合到所述第二初级绕组的虚线极。12.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述第一交错输入配置为耦合到第一交错逆变器，并且其中所述第二交错输入配置为耦合到第二交错逆变器。13.根据权利要求1所述的滤波器，其中，第一初级绕组和第二次级绕组的串联与第一次级绕组和第二初级绕组的串联组合并联耦合。14.根据权利要求1所述的滤波器，其中，所述第一交错输入配置为接收第一信号，并且所述第二交错输入配置为接收与所述第一信号相位相反的第二信号。15.根据权利要求14所述的滤波器，其中，由第一初级绕组响应于接收第一信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：施耐德电气IT公司，
类型：发明
国别省市：