全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器制造技术

技术编号:9643875 阅读:121 留言:0更新日期:2014-02-07 04:05
本发明专利技术公开了一种全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器,它涉及多相桥式DC-DC变换技术领域。第一电容器C1正极与第一功率管Q1集电极、第三功率管Q3集电极和第五功率管Q5集电极相连,第一电容器C1负极分别与第二电容器C2正极、第一变压器T1的3脚、第二变压器T2的3脚、第三变压器T3的3脚相连,第二电容器C2负极与第二功率管Q2发射极、第四功率管Q4发射极、第六功率管Q6发射极相连,第二功率管Q2集电极与第一功率管Q1发射极、第三变压器T3的1脚相连。本发明专利技术可使输出滤波变得很简单,即使没有滤波也可获得较小的电流纹波。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器,它涉及多相桥式DC-DC变换
。第一电容器C1正极与第一功率管Q1集电极、第三功率管Q3集电极和第五功率管Q5集电极相连,第一电容器C1负极分别与第二电容器C2正极、第一变压器T1的3脚、第二变压器T2的3脚、第三变压器T3的3脚相连,第二电容器C2负极与第二功率管Q2发射极、第四功率管Q4发射极、第六功率管Q6发射极相连,第二功率管Q2集电极与第一功率管Q1发射极、第三变压器T3的1脚相连。本专利技术可使输出滤波变得很简单,即使没有滤波也可获得较小的电流纹波。【专利说明】全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器
本专利技术涉及的是多相桥式DC-DC变换
,全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器。
技术介绍
现在用的大功率DC-DC变换器是采用单相桥式变换,当功率大,尤其是输出低电压大电流时,输出的整流就难保证电压纹波和输出电流纹波,也就是滤波很难做。几千安的输出电流,滤波电感和电容容量和体积都非常大,以至于难以生产。
技术实现思路
针对现有技术上存在的不足,本专利技术目的是在于提供一种全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器,可使输出滤波变得很简单,即使没有滤波也可获得较小的电流纹波。为了实现上述目的,本专利技术是通过如下的技术方案来实现:全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器,包括第一电容器Cl、第二电容器C2、第一功率管Ql-第六功率管Q6、第一电感L1-第三电感L3、第一同步整流装置Al-第三同步整流装置A3,第一电容器Cl正极与第一功率管Ql集电极、第三功率管Q3集电极和第五功率管Q5集电极相连,第一电容器Cl负极分别与第二电容器C2正极、第一变压器Tl的3脚、第二变压器T2的3脚、第三变压器T3的3脚相连,第二电容器C2负极与第二功率管Q2发射极、第四功率管Q4发射极、第六功率管Q6发射极相连,第二功率管Q2集电极与第一功率管Ql发射极、第三变压器T3的I脚相连,第四功率管Q4集电极与第三功率管Q3发射极、第二变压器T2的I脚相连,第六功率管Q6集电极与第五功率管Q5发射极、第一变压器Tl的I脚相连,第一变压器Tl的2脚和4脚分别与第一同步整流装置Al的I脚和3脚相连,第二变压器T2的2脚和4脚分别与第二同步整流装置A2的I脚和3脚相连,第三变压器T3的的2脚和4脚分别与第三同步整流装置A3的I脚和3脚相连,第一同步整流装置Al的2脚与第一电感LI 一端相连,第二同步整流装置A2的2脚与第二电感L2 —端相连,第三同步整流装置A3与第三电感L3一端相连,第一同步整流装置Al的4脚、第二同步整流装置A2的4脚和第三同步整流装置A3的4脚均与电源负极相连,第一电感LI另一端、第二电感L2另一端和第三电感L3另一端均与电源正极相连。本专利技术可使输出滤波变得很简单,即使没有滤波也可获得较小的电流纹波。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本专利技术; 图1为本专利技术的结构示意图(图中只画了 3相); 图2为本专利技术的控制逻辑图(图中只画了 3相); 图3为本专利技术的功率管驱动脉冲图(图中只画了 3相); 图4为本专利技术的经多路倍流整流后合成电流波形图(图中只画了 3相); 图5为本专利技术的电压调节原理图。【具体实施方式】为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合【具体实施方式】,进一步阐述本专利技术。参照图1-5,本【具体实施方式】采用以下技术方案:全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器,包括第一电容器Cl、第二电容器C2、第一功率管Ql-第六功率管Q6、第一电感L1-第三电感L3、第一同步整流装置Al-第三同步整流装置A3,第一电容器Cl正极与第一功率管Ql集电极、第三功率管Q3集电极和第五功率管Q5集电极相连,第一电容器Cl负极分别与第二电容器C2正极、第一变压器Tl的3脚、第二变压器T2的3脚、第三变压器T3的3脚相连,第二电容器C2负极与第二功率管Q2发射极、第四功率管Q4发射极、第六功率管Q6发射极相连,第二功率管Q2集电极与第一功率管Ql发射极、第三变压器T3的I脚相连,第四功率管Q4集电极与第三功率管Q3发射极、第二变压器T2的I脚相连,第六功率管Q6集电极与第五功率管Q5发射极、第一变压器Tl的I脚相连,第一变压器Tl的2脚和4脚分别与第一同步整流装置Al的I脚和3脚相连,第二变压器T2的2脚和4脚分别与第二同步整流装置A2的I脚和3脚相连,第三变压器T3的的2脚和4脚分别与第三同步整流装置A3的I脚和3脚相连,第一同步整流装置Al的2脚与第一电感LI 一端相连,第二同步整流装置A2的2脚与第二电感L2 —端相连,第三同步整流装置A3与第三电感L3 —端相连,第一同步整流装置Al的4脚、第二同步整流装置A2的4脚和第三同步整流装置A3的4脚均与电源负极相连,第一电感LI另一端、第二电感L2另一端和第三电感L3另一端均与电源正极相连。本【具体实施方式】由单片机或dsp配合FPGA产生多路控制信号,每路信号之间相差360/n,n是多相的相数。如图1中的3相变换器,I相为O度,2相为120度,3相为240度。三个信号由三个同步定时器产生三组六路PWM信号,分别控制Q1-Q6。每路驱动信号的相位由多个同步定时器不同的定时初值来确定。如图2中,Timl,Tim2,Tim3,Tim4为四个同步而独立的定时器。Tim4为移相定时器,计数模式为加计数,最大值为22400 (计数频率=168MHz,pwm调制频率15KHz,360度相移)。Timl,Tim2,Tim3为三路加减计数模式的定时器,最大计数值为11200 (180度相移)。定时器启动时,Tim4用2个比较寄存器,寄存器I值为7467,寄存器2值为14933.Timl和Tim4同时启动没有相移(O度),比较寄存器I的值=7467时,将Tim2的计数值置0,这样Tim2的计数值和Timl就差120度。同样比较寄存器2的值=14933时,将Tim3的计数值置0,这样Tim3的计数值和Timl就差240度。这样就获得了三个相差120度的三角波,用这三个三角波就可调制三相PWM驱动信号。同样方法,可获得多相PWM驱动信号。对于三相变换,因为三相负载对称,可用一个三相变压器。对于多相变换,只能用多个单相变压器。多相变换,相数采用三的倍数。使得变换网络为对称网路,变换过程中无零序和零序谐波电流。多相变换就为对称网络变换,不需考虑多相均流。由于输出采用同步整流,各相之间无环流。如三相变换,经整流后形成6脉动电压,所以电流,电压纹波就降到了很多,若要求更小的电压电流纹波可增加变换器相数,或提高开关频率,加一个较小的电感和电容组成的滤波器。图3中是电流的脉动,电压脉动更小。本【具体实施方式】的多相变换器的控制原理如图5:输出给定电压(参考电压)和实测输出电压(平均值)的差值经PI调节,控制各相驱动的占空比,是输出电压稳定。本【具体实施方式】可使输出滤波变得很简单,即使没有滤波也可获得较小的电流纹波。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解,本专利技术不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
全数字式多相隔离桥式DC?DC变换器,其特征在于,包括第一电容器(C1)、第二电容器(C2)、第一功率管(Q1)?第六功率管(Q6)、第一电感(L1)?第三电感(L3)、第一同步整流装置(A1)?第三同步整流装置(A3),第一电容器(C1)正极与第一场功率管(Q1)集电极、第三功率管(Q3)集电极和第五场功率管(Q5)集电极相连,第一电容器(C1)负极分别与第二电容器(C2)正极、第一变压器(T1)的3脚、第二变压器(T2)的3脚、第三变压器(T3)的3脚相连,第二电容器(C2)负极与第二功率管(Q2)发射极、第四功率管(Q4)发射极、第六功率管(Q6)发射极相连,第二功率管(Q2)集电极与第一功率管(Q1)发射极、第三变压器(T3)的1脚相连,第四功率管(Q4)集电极与第三功率管(Q3)发射极、第二变压器(T2)的1脚相连,第六功率管(Q6)集电极与第五功率管(Q5)发射极、第一变压器(T1)的1脚相连,第一变压器(T1)的2脚和4脚分别与第一同步整流装置(A1)的1脚和3脚相连,第二变压器(T2)的2脚和4脚分别与第二同步整流装置(A2)的1脚和3脚相连,第三变压器(T3)的的2脚和4脚分别与第三同步整流装置(A3)的1脚和3脚相连,第一同步整流装置(A1)的2脚与第一电感(L1)一端相连,第二同步整流装置(A2)的2脚与第二电感(L2)一端相连,第三同步整流装置(A3)与第三电感(L3)一端相连,第一同步整流装置(A1)的4脚、第二同步整流装置(A2)的4脚和第三同步整流装置(A3)的4脚均与电源负极相连,第一电感(L1)另一端、第二电感(L2)另一端和第三电感(L3)另一端均与电源正极相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:樊志坚李志军
申请(专利权)人:上海自间电控设备有限公司
类型:发明
国别省市:

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