[发明专利]电力转换系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力转换系统，其包括初级转换电路和经由变压器磁耦合到初级转换电路的次级转换电路。

背景技术

例如，日本专利申请公布第2011-193713号（JP2011-193713A）已知作为关于电力转换系统的相关领域文献，该电力转换系统包括初级转换电路和经由变压器磁耦合到初级转换电路的次级转换电路。在JP2011-193713A中，在初级转换电路的两个输入/输出端口之间执行升压/降压操作的同时，在次级转换电路的两个输入/输出端口之间执行升压/降压操作。

然而，对于JP2011-193713A的电路配置设计，初级转换电路和次级转换电路必须具有相同的升压/降压比。

发明内容

本发明提供了一种电力转换系统，其中使初级和次级转换电路按各自期望的升压/降压比来执行升压/降压操作。

根据本发明的第一方面的电力转换系统包括初级转换电路和经由变压器磁耦合到初级转换电路的次级转换电路。初级转换电路和次级转换电路中的至少一个包括旁路电路，该旁路电路使构成变压器的线圈的各个末端短路。初级转换电路、次级转换电路、旁路电路和变压器被配置成使得在初级转换电路的两个输入/输出端口和次级转换电路的两个输入/输出端口形成的四个输入/输出端口中的任何两个输入/输出端口之间执行电力转换。

根据上述第一方面，变压器可以是中心抽头变压器。

根据上述方面，初级转换电路可以被配置成包括初级全桥电路，并且初级全桥电路可以被配置成包括变压器的初级线圈、初级磁耦合电抗器、初级第一上臂、初级第一下臂、初级第二上臂和初级第二下臂。此外，根据上述方面，次级转换电路可以被配置成包括次级全桥电路，并且次级全桥电路可以被配置成包括变压器的次级线圈、次级磁耦合电抗器、次级第一上臂、次级第一下臂、次级第二上臂和次级第二下臂。

根据上述方面，初级第一上臂、初级第一下臂、初级第二上臂和初级第二下臂可以是开关元件，这些开关元件分别被配置成包括N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）和用作N沟道MOSFET的寄生元件的体二极管。此外，次级第一上臂、次级第一下臂、次级第二上臂和次级第二下臂可以是开关元件，这些开关元件分别被配置成包括N沟道MOSFET和用作N沟道MOSFET的寄生元件的体二极管。

根据上述方面，旁路电路可以是设置在初级转换电路中的初级旁路电路，并且初级旁路电路可以包括短路结构，该短路结构在不经过变压器的初级线圈的情况下将初级磁耦合电抗器直接连接到中心抽头。此外，旁路电路可以是设置在次级转换电路中的次级旁路电路，并且次级旁路电路可以包括短路结构，该短路结构在不经过变压器的次级线圈的情况下将次级磁耦合电抗器直接连接到中心抽头。

根据上述方面，初级旁路电路的短路结构可以包括初级第一短路控制元件和初级第二短路控制元件，初级第一短路控制元件能够使初级第一绕组的各个末端短路，初级第二短路控制元件能够使初级第二绕组的各个末端短路，并且初级第一短路控制元件和初级第二短路控制元件之间的中间连接点连接到中心抽头。此外，次级旁路电路的短路结构可以包括次级第一短路控制元件和次级第二短路控制元件，次级第一短路控制元件能够使次级第一绕组的各个末端短路，次级第二短路控制元件能够使次级第二绕组的各个末端短路，并且次级第一短路控制元件和次级第二短路控制元件之间的中间连接点连接到中心抽头。

根据上述方面，可以使初级和次级转换电路按各自期望的升压/降压比来执行升压/降压操作。

附图说明

下文将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：

图1是示出根据本发明的实施例的电力转换系统的配置的视图；

图2是示出根据本发明的实施例的控制电路的框图；

图3是示出电力转换系统的初级和次级侧的升压/降压比相同的情况下的时序图；以及

图4是示出电力转换系统的初级和次级侧的升压/降压比不同的情况下的时序图。

具体实施方式

电力转换系统100的配置