大功率制造技术

本申请提供一种大功率

【技术实现步骤摘要】
大功率、宽范围输出电路


[0001]本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种大功率
、
宽范围输出电路
。

技术介绍

[0002]随着电动汽车技术的快速发展，对充电模块的输出功率要求越来越大，输出电压范围要求越来越宽
(50V
～
1000V)。
但由于充电模块外形尺寸限制和磁性器件工艺限制，需要小尺寸的器件来实现大功率输出
。
比如，经常通过多个小尺寸变压器变大电压，从而实现大功率
、
宽范围输出
。
[0003]对于基于变压器的大功率
、
宽范围输出电路，电路中除了多个变压器外，还包括其它元件，比如，二极管和电容，为了降低其它元件的选型压力，一般设置变压器模块的各输出端的输出电压相同
。
[0004]示例性地，假设变压器模块包括两个输出端，分别为第一输出端和第二输出端，两个输出端的差值较大时，比如，第一输出端的输出电压为
800V
，而第二输出端的输出电压为
200V
，为了保证变压器模块的稳定运行，对于第一输出端对应的输出电路，其在选择二极管和电容时，同样也需要选择工作范围与输出电压
800V
相匹配的型号，显然对二极管和电容的要求较高，无疑会增加选型压力，而且增加成本
。
因此，在设置时，各变压器的参数相同，以尽可能得使变压器各输出端的电压相同
。
[0005]但是由于磁芯本身的公差
、<br/>气隙的加工公差
、
绕组绕制的工艺公差等因素导致实际同一型号的多个变压器之间仍然存在差异，这些差异会导致变压器绕组不均压和不均流，不均压会导致变压器的磁通密度不同，分压大的变压器磁通密度大，磁损大；而不均流会导致分流大的变压器绕组铜损大，磁损和铜损的差异叠加导致同一型号的多个变压器损耗差异
。
因此，更需要使得变压器的各原边线圈的电流
、
各副边线圈的电流尽量相近，各输出端的输出电压尽可能的接近
。
[0006]对比文件
CN201922180195
公开了一种宽范围恒功率双向直流变换器，该宽范围恒功率双向直流变换器包括：依次连接的原边输入开关模块，变压器模块
、
副边输出开关模块
、
均压控制网络
。
通过设置高低压模式切换网络，能够实现宽范围电压恒功率输入输出
。
但是现有技术中需要增加均压网络，才能使得第一输出网络和第二输出网络电压相等，增加了电路成本，导致电路成本较高
。

技术实现思路

[0007]本申请提供一种大功率
、
宽范围输出电路，用以解决上述
技术介绍
中存在的问题
。
[0008]本申请提供一种大功率
、
宽范围输出电路，包括依次串联的原边输入开关模块
、
变压器模块
、
副边输出开关模块
、
输出模块；
[0009]所述原边输入开关模块用于向变压器输入电源；
[0010]所述变压器模块用于改变输出电源的电压大小；
[0011]所述副边输出开关模块用于整流变压器模块输出的电压；
[0012]所述输出模块用于连接其它负载，并为所述负载供电；
[0013]所述变压器模块包括
M
个参数相同的变压器，各变压器原边线圈的匝数相同，各副边线圈的匝数相同，其中，
M
为大于或等于4的偶数；
[0014]每两个变压器作为一组变压器，同组变压器的原边线圈并联，得到
(M/2)
个并联电路，所述
(M/2)
个并联电路依次串联，形成输入电路；
[0015]所述变压器模块包括两组副边线圈，每组副边线圈包括各同组变压器中的一个副边线圈，每组副边线圈串联或并联，形成一路输出电路
。
[0016]可选地，所述
M
等于4，所述每组副边线圈相互串联作为一路输出电路
。
[0017]可选地，所述
M
等于4，所述每组副边线圈相互并联，作为一路输出电路
。
[0018]可选地，所述原边输入开关模块包括
(M/4)
个全桥电路，每个全桥电路对应变压器模块一路输入电路，所述全桥电路的两个输出端与所述变压器模块的一路输入电路的两端电性连接
。
[0019]可选地，所述全桥电路包括两个并联的桥臂，每个桥臂包括两个串联的开关电路，每个开关电路包括可控开关管和第一二极管，所述可控开关管和所述第一二极管并联，两个输入端连在串联桥臂的两端，输出端为两个串联的开关电路的两个中点，记为第一中点和第二中点，所述第一中点和所述第二中点与变压器模块的一路输入电路的两端电性连接
。
[0020]可选地，所述可控开关管为
MOS
管，所述
MOS
管的源极与所述第一二极管的正极连接，所述
MOS
管的漏极与所述第一二极管的负极连接
。
[0021]可选地，所述原边输入开关模块还包括电阻电感电路和第二电容器，所述电阻电感电路串联在所述第一中点与所述串联的两个原边线圈的一端，所述第二电容器串联在所述第二中点与所述串联的两个原边线圈的另一端
。
[0022]可选地，所述原边输入开关模块还包括并联在所述全桥电路的输入端的第一电容器
。
[0023]可选地，在所述第一电容器与所述全桥电路之间串联有采样电阻
。
[0024]可选地，所述副边输出开关模块包括相互串联的两个全桥整流电路，每个全桥整流电路包括四个二极管和一个第三电容器，每两个二极管同向串联，得到第一串联二极管组和第二串联二极管组，所述第一串联二极管组
、
所述第二串联二极管组及所述第三电容器相互并联，每一路输出电路的两个输出端分别连接在串联的两个二极管之间
。
[0025]本申请实施例提供的大功率
、
宽范围输出电路包括变压器模块，所述变压器模块包括
M
个参数相同的变压器，每两个变压器作为一组变压器，每组变压器的原边线圈并联，得到多个并联电路，多个并联电路再串联，相互串联后形成一路输入电路；由于每个变压器的副边线圈，每个变压器自身的副边线圈不再作为一路输出电路，而是将全部副边线圈分为两组，每组包括且只包括一组变压器中的一个副边线圈，每组副边线圈相互串联或并联，形成在两路输出电路
。
由该内容可知，变压器模块的两路输出电路的电压，由多个不同变压器的副边线圈共同作用的结果，而不是一个变压器对应一路输出，使得变压器模块的两路输出电路的电压不仅仅由一个变压器控制，而是由
M
个变压器共同控制，各变压器间相互制约
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大功率
、
宽范围输出电路，其特征在于，包括依次串联的原边输入开关模块
、
变压器模块
、
副边输出开关模块
、
输出模块；所述原边输入开关模块用于向变压器输入电源；所述变压器模块用于改变输出电源的电压大小；所述副边输出开关模块用于整流变压器模块输出的电压；所述输出模块用于连接其它负载，并为所述负载供电；所述变压器模块包括
M
个参数相同的变压器，各变压器原边线圈的匝数相同，各副边线圈的匝数相同，其中，
M
为大于或等于4的偶数；每两个变压器作为一组变压器，同组变压器的原边线圈并联，得到
(M/2)
个并联电路，所述
(M/2)
个并联电路依次串联，形成输入电路；所述变压器模块包括两组副边线圈，每组副边线圈包括各同组变压器中的一个副边线圈，每组副边线圈串联或并联，形成一路输出电路
。2.
根据权利要求1所述的大功率
、
宽范围输出电路，其特征在于，所述
M
等于4，所述每组副边线圈相互串联作为一路输出电路
。3.
根据权利要求1所述的大功率
、
宽范围输出电路，其特征在于，所述
M
等于4，所述每组副边线圈相互并联，作为一路输出电路
。4.
根据权利要求1所述的大功率
、
宽范围输出电路，其特征在于，所述原边输入开关模块包括
(M/4)
个全桥电路，每个全桥电路对应变压器模块一路输入电路，所述全桥电路的两个输出端与所述变压器模块的一路输入电路的两端电性连接
。5.
根据权利要求4所述的大功率
、
宽范围输出电路，其特征在于，所述全桥电路包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛亮，傅作超，段江龙，
申请(专利权)人：西安星源博锐新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：