并联的功率变换装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种并联的功率变换装置，包括并联连接在电源和负载之间的Ｎ个功率变换电路、Ｎ或Ｎ－１个电压调整电路、以及控制电路，其中，Ｎ≥２，每一个电压调整电路分别设置在一个功率变换电路的前端，控制电路用于检测每一个功率变换电路的输出电压，并向电压调整电路发送控制信号，以调节电压调整电路的输出电压，从而使得每一个功率变换电路具有相同的输出电流。解决了功率变换电路的谐振参数存在差异时，支路电流不均衡，甚至有支路不往副边传递功率的问题。并且不会使得输出阻抗增加和降低功率变换电路的Ｑ值，导致整机的效率降低很多。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率变换装置，更具体地说，涉及一种并联的功率变换装置。
技术介绍
对于交错并联的功率变换电路来说，特别地对于通过谐振方案，来达到 高效率的功率变换的目的的情况时，如何保证各个支路的功率变换电路输出 电流均衡，是一个很重要的问题。各个支路的电流不均衡，将造成支路电流 应力不一样，电流大的一路发热严重，可靠性降低，使用寿命减少。因此， 保证各个支路的功率变换电路的均流特性，是交错并联的功率变换电路的一 个非常重要的设计环节。当功率变换电路采用谐振电路时， nAG，C2…，A，丄2，…)，其中，Vout 是输出电压，fs是开关频率，Cl、 C2…是参与谐振过程的电容，Ll、 L2…是 参与谐振过程的电感。这个关系式中默认的条件是，输入电压Vin保持不变。因为谐振电路的输入电流和输出电流都是正弦波，因此输入/输出的纹波电流比较大交错并联的方案，可以是以上2路交错，也可以是3路、4路甚至更多路的交错并联，以进一步降低纹波电流。为方便起见，下面的论述都只论述2路交错并联的情况，但是以下的结论同样适用于3路、4路甚至更多路的交错并联。因为谐振电路在输入电压一定的情况下，其输出电压仅与电 路的工作频率有关，即^ ,(AC,，C2…,A，丄2，…)，因此如果电路交错并联，要想保证2个支路相位差固定，则2个支路的开关频率fs必定相同，则2个 支路的C1、 C2…和L1、 L2…参数也必定要相同。而实际上，电路的谐振电感、 谐振电容的参数都存在一定的离散性和制造偏差，电感的电感量偏差一般在 10%内，电容的容量偏差一般在20%,这样的参数偏差，足以造成2路输出 电流存在极大的偏差。现有的并联均流技术有1、输出特性下垂法利用增加输出电阻，来形 成输出阻抗，使得输出特性下垂，负载大的支路输出电压降低，输出电流自 然减小。这种方案的缺点是，输出阻抗增加，导致整机的效率降低很多。2、 减小Q值法谐振电路的Q值，与电感、电容的阻尼有关，调整谐振电路的Q 值，也会达到类似输出特性下垂的效果。缺点是，Q值降低，导致整机效率降 低很多。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高 效并联的功率变换装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种并联的功率变换装置，包括并联连接在电源和负载之间的N个功率变换电路、N或N-1个电压 调整电路、以及控制电路，其中，N》2,每一个所述的电压调整电路分别设置在一个所述的功率变换电路的前端，所述控制电路用于检测每一个所述的功 率变换电路的输出电压，并向所述的电压调整电路发送控制信号，以调节所 述电压调整电路的输出电压，从而使得每一个所述的功率变换电路具有相同 的输出电流。在本专利技术所述的并联的功率变换装置中，所述电压调整电路是Buck电路、 Boost电路、Buck-Boost电路、或附加了辅助电路的衍生电路。在本专利技术所述的并联的功率变换装置中，所述衍生电路是软开关电路、 半桥电路、全桥电路或推挽电路。在本专利技术所述的并联的功率变换装置中，所述功率变换电路是谐振电路。在一优选的实施例中，包括第一谐振电路和第二谐振电路，在第一谐振 电路的前端设置有第一电压调整电路，在第二谐振电路的前端设置有第二电 压调整电路。优选的，所述第一电压调整电路包括开关管S1、电感元件L1、 二极管 D1和电容C1;其中，所述开关管S1的第一端耦合到电源的正极、第二端与所述二极管Dl的阴极连接并连接到所述电感元件Ll的一端、控制端连接到所述控制电 路；所述二极管D1的阳极耦合到电源的负极； 所述电感元件L1的另一端与所述电容CI的一端连接； 所述电容C1的另一端耦合到电源的负极；所述第二电压调整电路包括开关管S2、电感元件L2、 二极管D2和电容C2;其中，所述开关管S2的第一端耦合到电源的正极、第二端与所述二极管 D2的阴极连接并连接到所述电感元件L2的一端、控制端连接到所述控制电 路；所述二极管D2的阳极耦合到电源的负极； 所述电感元件L2的另一端与所述电容C2的一端连接； 所述电容C2的另一端耦合到电源的负极。优选的，所述第一电压调整电路包括开关管S1、电感元件L1、 二极管Dl和电容Cl;其中，所述电感元件L1的一端耦合到电源的正极，另一端与所述开关管Sl的第一端连接并连接到所述二极管Dl的阳极；所述开关管S1的第二端耦合到电源的负极,控制端连接到所述控制电路； 所述二极管Dl的阴极与所述电容Cl的一端连接； 所述电容Cl的另一端耦合到电源的负极；所述第二电压调整电路包括开关管S2、电感元件L2、 二极管D2和电容C2;其中，所述电感元件L2的一端耦合到电源的正极，另一端与所述开关管 S2的第一端连接并连接到所述二极管D2的阳极；所述开关管S2的第二端耦合到电源的负极，控制端连接到所述控制电路; 所述二极管D2的阴极与所述电容C2的一端连接； 所述电容C2的另一端耦合到电源的负极。优选的，所述第一电压调整电路包括开关管S1、电感元件L1、 二极管D1和电容C1;其中，所述电感元件L1的一端耦合到电源的正极，另一端与所述开关管Sl的第一端连接并连接到所述二极管Dl的阳极；所述开关管S1的第二端耦合到电源的负极，控制端连接到所述控制电路； 所述二极管D1的阴极与所述电容C1的一端连接； 所述电容C1的另一端耦合到电源的负极；所述第二电压调整电路包括开关管S2、电感元件L2、 二极管D2和电容C2;其中，所述开关管S2的第一端耦合到电源的正极、第二端与电感元件L2 的一端连接并连接到所述二极管D2的阴极、控制端连接到所述控制电路； 所述二极管D2的阳极耦合到电源的负极； 所述电感元件L2的另一端与所述电容C2的一端连接； 所述电容C2的另一端耦合到电源的负极。优选的，所述第一电压调整电路包括开关管S1、电感元件L1、 二极管 D1和电容C1;其中，所述开关管si的第一端耦合到电源的正极、第二端与所述电感元 件Ll的一端连接并连接到所述二极管Dl的阴极、控制端连接到所述控制电 路；所述电感元件L1的另一端耦合到电源的负极；所述二极管Dl的阳极与所述电容C1的一端连接； 所述电容C1的另一端耦合到电源的负极；所述第二电压调整电路包括开关管S2、电感元件L2、 二极管D2和电容C2;其中，所述开关管S2的第一端耦合到电源的正极、第二端与所述电感元 件L2的一端连接并连接到所述二极管D2的阴极、控制端连接到所述控制电 路；所述电感元件L2的另一端耦合到电源的负极； 所述二极管D2的阳极与所述电容C2的一端连接；所述电容C2的另一端耦合到电源的负极。在另一优选实施例中，包括第一谐振电路和第二谐振电路，在第一谐振 电路或第二谐振电路的前端设置有电压调整电路。优选的，所述电压调整电路包括开关管S、电感元件L、 二极管D和电容C;其中，所述开关管s的第一端耦合到电源的正极、第二端与所述电感元件L的一端连接并连接到所述二极管D的阴极、控制端连接到所述控制电路; 所述电感元件L的另一端耦合到电源的负极； 所述二极管D的阳极与所述电容C的一端连接； 所述电容C的另一端耦合到电源的负极。实施本专利技术的并联的功率变换装置，具有以下有益效果由于在功率变 换电路的前端设置有电压调整电路，可使各个支路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并联的功率变换装置，包括并联连接在电源和负载之间的Ｎ个功率变换电路，其中，Ｎ≥２，其特征在于，还包括Ｎ或Ｎ－１个电压调整电路、以及控制电路；每一个所述的电压调整电路分别设置在一个所述的功率变换电路的前端，所述控制电路用于检测每一个所述的功率变换电路的输出电压，并向所述的电压调整电路发送控制信号，以调节所述电压调整电路的输出电压，从而使得每一个所述的功率变换电路具有相同的输出电流。

【技术特征摘要】
1、一种并联的功率变换装置，包括并联连接在电源和负载之间的N个功率变换电路，其中，N≥2，其特征在于，还包括N或N-1个电压调整电路、以及控制电路；每一个所述的电压调整电路分别设置在一个所述的功率变换电路的前端，所述控制电路用于检测每一个所述的功率变换电路的输出电压，并向所述的电压调整电路发送控制信号，以调节所述电压调整电路的输出电压，从而使得每一个所述的功率变换电路具有相同的输出电流。2、 根据权利要求1所述的并联的功率变换装置，其特征在于，所述电压 调整电路是Buck电路、Boost电路、Buck-Boost电路、或附加了辅助电路的 衍生电路。3、 根据权利要求2所述的并联的功率变换装置，其特征在于，所述衍生 电路是软开关电路、半桥电路、全桥电路或推挽电路。4、 根据权利要求1 3任一所述的并联的功率变换装置，其特征在于， 所述功率变换电路是谐振电路。5、 根据权利要求4所述的并联的功率变换装置，其特征在于，包括第一 谐振电路和第二谐振电路，在第一谐振电路的前端设置有第一电压调整电路， 在第二谐振电路的前端设置有第二电压调整电路。6、 根据权利要求5所述的并联的功率变换装置，其特征在于，所述第一 电压调整电路包括开关管S1、电感元件L1、 二极管D1和电容C1;其中，所述开关管S1的第一端耦合到电源的正极、第二端与所述二极管 Dl的阴极连接并连接到所述电感元件Ll的一端、控制端连接到所述控制电 路；所述二极管D1的阳极耦合到电源的负极； 所述电感元件L1的另一端与所述电容C1的一端连接； 所述电容C1的另一端耦合到电源的负极；所述第二电压调整电路包括开关管S2、电感元件L2、 二极管D2和电 容C2;其中，所述开关管S2的第一端耦合到电源的正极、第二端与所述二极管 D2的阴极连接并连接到所述电感元件L2的一端、控制端连接到所述控制电 路；所述二极管D2的阳极耦合到电源的负极； 所述电感元件L2的另一端与所述电容C2的一端连接； 所述电容C2的另一端耦合到电源的负极。7、 根据权利要求5所述的并联的功率变换装置，其特征在于，所述第一 电压调整电路包括开关管S1、电感元件L1、 二极管D1和电容C1;其中，所述电感元件L1的一端耦合到电源的正极，另一端与所述开关管 Sl的第一端连接并连接到所述二极管Dl的阳极；所述开关管Sl的第二端耦合到电源的负极，控制端连接到所述控制电路； 所述二极管D1的阴极与所述电容C1的一端连接； 所述电容Cl的另一端耦合到电源的负极；所述第二电压调整电路包括开关管S2、电感元件L2、 二极管D2和电容C2;其中，所述电感元件L2的一端耦合到电源的正极，另一端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，朱春辉，柳树渡，吕华军，潘诗峰，
申请(专利权)人：艾默生网络能源系统有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]