[发明专利]采用电流倍增器的全桥DC-DC转换器

说明书

本发明涉及一种可采用电流倍增器的全桥DC‑DC转换器，其包括变压器和开关电路，将高直流电压转换为高交流电压然后输出该高交流电压到变压器的初级侧。另外，输出电路接收并处理变压器的次级侧的输出并将处理后的输出供应到电负载。该输出电路包括第一电感器、第一接触电阻器、第二电感器、第二接触电阻器、第一二极管、第三接触电阻器、第二二极管、以及第四接触电阻器。

相关申请的交叉参考

本申请要求在2013年5月31日提交的，韩国专利申请No.10-2013-0062539的优先权，该申请结合于本文以供全面地参考。

技术领域

本发明涉及一种全桥DC-DC转换器，并且具体地，涉及一种可用电流倍增器的全桥DC-DC转换器。

背景技术

通常，全桥直流电-直流电（DC-DC）转换器将来自车辆的高压电池的高DC电压转换为低DC电压并提供车辆的电负载如具有低DC电压的辅助电池。

在一种传统的全桥DC-DC转换器中，使用了可用电流倍增器的全桥DC-DC转换器。该全桥DC-DC转换器通过初级全桥电路将DC输入电压转换成交流电（AC）电压（比如，这种全桥电路由FET（场效晶体管）组成），通过变压器将高AC电压转换成低AC电压并通过变压器的次级电路输出该低AC电压至电负载，该次级电路包括次级电感器和二极管。在采用电流倍增器的全桥DC-DC转换器中，变压器对于降低高电压并将其隔离于高电压是必不可少的。当变压器中产生DC电流时，变压器可以被饱和。

另外，对变压器的饱和产生作用的原因可主要分为初级侧的原因和次级侧的原因。初级侧的原因可以是由于全桥电路的FET导通电阻（FET Rds-on），次级侧的原因可以是由于电感器的寄生电阻、电感器与变压器之间的接触电阻偏差以及输出二极管与变压器之间的接触电阻偏差。可管理影响变压器的饱和的FET导通电阻的值、电感器寄生电阻的值、以及输出二极管与变压器之间的接触电阻的偏差值来减小对变压器的饱和的影响。

然而，由于电感器和变压器之间的耦合区域较小且电感器通过螺钉耦合至变压器，甚至当电感器耦合至变压器产生较小的扭矩偏差时，电感器与变压器之间的接触电阻的偏差也会影响变压器的饱和。

在上述的传统的全桥DC-DC转换器中，二极管首先通过螺钉耦合至变压器的次级侧，因此在电感器通过螺钉耦合至变压器时产生接触电阻并导致电流不平衡。另外，由于电流不平衡，在变压器初级侧产生DC补偿电流因此导致产生变压器饱和。当变压器饱和时，电流会迅速增大从而在开关元件中产生高电流。因此可能增加开关元件的热量和损耗并增加噪声的产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种全桥DC-DC转换器，其中通过改变连接至变压器的次级侧的输出电感器和二极管的耦合次序将接触电阻对变压器的饱和的影响降至最低，该接触电阻在变压器和电感器通过螺钉相互耦合时形成，因此减少初级侧的开关元件的热量和损耗并减少噪声的产生。

本发明的其他目的和优势可以通过下面的描述理解，并且参照本发明的示范性实施例会变得显而易见。另外，对于本领域技术人员显而易见的是本发明涉及可以通过所要求保护的装置和其组合实现本发明的目的和优势。