本发明专利技术涉及其中初级侧(11)由谐振变换器组成的DC/DC变换器(1)，该DC/DC变换器(1)包括在该DC/DC变换器的初级侧(11)及次级侧(12)上均串联连接的第一变压器及第二变压器(T1、T2)。次级侧(12)包括由第一绕组及第二绕组(Tcda、Tcdb)与共用中心抽头(Tcdc)相连而组成的自耦变压器(Tcd)，其中自耦变压器(Tcd)的第一绕组(Tcda)与第一变压器(T1)的二次绕组(T1b)相连，形成第一输出连接点(P1)，自耦变压器(Tcd)的第二绕组(Tcdb)与第二变压器(T2)的二次绕组(T2b)相连，形成第二输出连接点(P2)，并且自耦变压器(Tcd)的中心抽头(Tcdc)与次级侧(12)的正输出(21)相连。次级侧(12)还包括第一整流切换装置及第二整流切换装置(S1、S2)，其中第一整流切换装置(S1)连接在第一输出连接点(P1)与次级侧(12)的负输出(22)之间，并且第二整流切换装置(S2)连接在第二输出连接点(P2)与次级侧(12)的负输出(22)之间。本发明专利技术还涉及一种DC/DC转换系统，该DC/DC转换系统包括至少两个本发明专利技术DC/DC变换器(1)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种DC/DC变换器，该DC/DC变换器的初级侧包括谐振变换器，且该 DC/DC变换器包括至少一个变压器，并且本专利技术还涉及一种包括至少两个本专利技术DC/DC变换器的转换系统。
技术介绍
AC/DC变换器、DC/DC变换器的发展趋势是高效率以及高功率密度。通过谐振AC/ DC变换器及谐振DC/DC变换器可因其软切换的特点而更容易实现高效率。然而，谐振变换器仍然存在某些缺点，例如输出滤波器的高AC电流会导致输出滤波器的高功耗以及大体积。此外，中心抽头变压器因无源绕组而效率不高且更难以优化。业内使用最广泛的串联谐振变换器是LLC谐振变换器，因为LLC谐振变换器能够实现高效率。不同的已出版文献对该拓扑结构进行了说明，一个实例是James F Lazar, Robert Martinelli 所发表的文章 “LLC 变换器的稳态分析(Steady-state analysis of the LLC Converter)，，(IEEE 16th Annual AppliedPower Electronics Conference,第 2 卷，第7 至725页，2001年3月)。Bo Yang、Fred Lee、Matthew Concannon已在所发表的文章“LLC谐振变换器的过电流保护方法(Over Current Protection Methods of the LLCResonant Converter) (IEEE 18th Annual Applied Power ElectronicsConference,第 2 卷，第 605 至 609 页， 2003年2月)”中对上述所发表文章中所揭示的电路的电流保护进行了分析并提出了使用分相谐振电容器及钳位二极管的解决方案。对于低压/高电流应用且尤其是对于高功率应用，已知可将两个或更多谐振变换器串联及 / 或并联，如 Ben Klaassens, W. L. F. H. A. Moize deChateleux, Μ. P. N. Van ffesenbeeck所发表的文章“具有并联的电源模块的串联谐振DC-DC变换器的相位交错控制 (Phase-Staggering Control of aSeries-Resonant DC-DC Converter with Paralleled Power Modules)，，(IEEETransactions on Power Electronics,第 3 卷，第 164 至 173 页， 1988 年 4 月)。本专利技术以新颖的方式使用所谓的三态切换单元(Three-State SwitchingCell ； TSSC)概念，然而，该三态切换单元是本专利技术的现有技术的一部分并且在G. V. T. Bascope 及Ivo Barbi所发表的文章“使用三态切换单元的非隔离DC-DC PWM变换器家族的产生 (Generation of a family of non-isoIatedDC-DC PWM converters using a three-state switching cell)"(IEEE 31th AnnualPower Electronics Specialists Conference,第 2 卷，第858至863页，2000年6月18日至23日)中对其进行了说明。
技术实现思路
技术问题两级整流器的常见问题是要满足DC/DC变换器中的效率要求。改善DC/DC变换器中的热分布也是一个问题。DC/DC变换器的另一问题是要满足增加DC功率的要求。另一问题是降低输出电容器上的AC脉动，同时不必增加所需电容器的数目。再一问题是当输入电压高时降低电压应力，并降低电流应力。在目前市售的拓扑电路中实现高效率只有在电力电子领域现有技术的可能范围内增加半导体与磁性组件的数目以及铜量才有可能。然而，这将增加功率密度。如果针对高密度对变换器进行优化，则效率无疑将会降低。根据
技术介绍
的现有解决方案中的优化选择或者是效率或者是高密度，但无法同时实现二者。解决方案为了提供一种特别适合于电力电子领域中的高功率、高效率及高密度的新拓扑电路以及为了解决一个或多个上述问题，并且从上述的专利
的角度出发，本专利技术教示，该 DC/DC变换器的次级侧包括一个自耦变压器，所述自耦变压器包括与共用中心抽头相连的第一绕组及第二绕组，该自耦变压器用于担当倍流器。本专利技术的一个实施例教示，该至少一个变压器可以包括在该DC/DC变换器的初级侧上及次级侧上串联连接的第一电压器与第二变压器(Tl、T2)。该自耦变压器的第一绕组与该第一变压器的次级绕组相连，形成第一输出连接点，该自耦变压器的第二绕组与该第二变压器的次级绕组相连，形成第二输出连接点，并且该自耦变压器的中心抽头与该次级侧的正输出相连。该次级侧还包括第一整流切换装置及第二整流切换装置，该第一整流切换装置连接在该第一输出连接点与该次级侧的负输出之间，并且该第二整流切换装置连接在该第二输出连接点与该次级侧的负输出之间。将该自耦变压器加在该次级侧上，这将使得能够移除该变压器的中心抽头并且还将使得该次级侧上的电流减少至原来值的一半。移除该变压器的中心抽头不仅可提高效率，而且还简化该次级侧的布局，并由此大大降低当多个变换器并联连接时所增加的复杂性。本专利技术的另一重要特征是对该变换器上的变压器进行划分，以降低电压应力及电流应力。在该初级侧上两个变压器串联连接可降低电压应力。在该次级侧上，绕组也串联连接，旨在无需如现有技术倍流器所要求的那样改变变压器的匝数比便可实现所需要的输出电压。此外，变压器的制造过程也得到改善。本专利技术教示，该第一整流转换装置及该第二整流转换装置可包括第一晶体管与第二晶体管，或者包括第一整流二极管与第二整流二极管。如果使用晶体管，则该第一晶体管与该第二晶体管用于同步整流。使用晶体管及同步整流便可能满足提高效率的要求。然而，如果多个变换器并联， 则上述用法的复杂性增加，在这种情况下，最好使用整流二极管。本专利技术教示，如果是本专利技术的DC/DC转化器，该初级侧包括谐振变换器，该谐振变换器可为既能以降压(Buck)模式又能以升压(Boost)模式工作的LLC谐振变换器，以实现宽输入电压及输出电压。如在对该次级侧的描述中可看出，该侧遵循三态切换单元 (Three-StateSwitching Cell ；TSSC)的原则。本专利技术还涉及一种DC/DC转换系统，该系统包括至少两个本专利技术DC/DC变换器。这些DC/DC变换器可并联连接或串联连接。还可将本专利技术的DC/DC转换系统中的DC/DC变换器在该初级侧串联连接而在该次级侧并联连接，或者在该初级侧并联连接而在该次级侧串联连接。本专利技术提出，当该系统包括两个DC/DC变换器时，这两个DC/DC变换器可以以90 度相移交错。于是，该系统可适用于由输入电源供电，并且适用于接收来自该输入电源的三电平(P、M、N)。来自电源的一个这样的输入可以为功率因数校正调整器(power factor correction regulator)，在这种情况下本专利技术提出，该系统包括两个输入电容器，通过这两个输入电容器来连接该输入电源。将变换器并联是一种用以满足本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：格罗弗·维克多·托里科·巴斯科佩，费尔南多·鲁伊兹·瑞兹·戈麦斯，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。