[实用新型]一种小体积直流高电压降压隔离变换电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源技术，特别是一种小体积直流高电压降压隔离变换电路。

背景技术

电源应用中，对于直流高电压600VDC（交流输入相当于三相380VAC）中大功率输出、降压、隔离的DC-DC变换器，常用的拓扑结构是半桥或者全桥变换器。在这两种拓扑结构中，都要使用变压器，作为核心器件之一的变压器，随着电源功率的增加体积也会增加。变压器体积的增加会大大增加电源的体积，电源体积的增加，对于集成度、功率密度要求越来越高的电源发展趋势中存在了一定的劣势。

作为降压变换器的首选电路，BUCK变换器与同功率的桥式变换器相比，因为没有变压器，在体积上就会小很多。但是BUCK变换器为非隔离的，所以在要求输入输出隔离的时候，BUCK变换器就无法满足要求。

在既要体积小又要输入输出隔离、输入电压高且输出功率偏大的场合，就需要有新的电路来解决前面所述的矛盾。

发明内容

    本实用新型所要解决的技术问题是提供一种小体积直流高电压降压隔离变换电路，解决在电源要求高电压输入、降压、隔离的较大功率输出且体积较小时候的技术问题。

为了实现解决上述技术问题的目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型的一种小体积直流高电压降压隔离变换电路，包括BUCK降压电路和降压隔离电路；

其中，BUCK降压电路由开关MOS管、续流二极管、储能电感及滤波电容构成，其连接关系为：输入的600VDC～700VDC直流电压的VIN+连接到开关MOS管的D端；MOS管的G端与PWM波的输出相连；MOS管的S端接续流二极管的阴极及储能电感，储能电感后接滤波电容的正极，续流二极管的阳极连与滤波电容的负极接到直流电压的VIN-；BUCK降压电路的正输出端口为储能电感和滤波电容的共端；BUCK降压电路的负输出端口连接输入的600VDC～700VDC直流电压的VIN-；BUCK降压电路的输出连接到降压隔离电路降压隔离模块的输入，经过变换后得到输出所需的电压，降压隔离电路降压隔离模块的输出即为本小体积直流高电压降压隔离变换电路的输出。

具体的，降压隔离电路用的是美国VICOR公司的DC-DC降压隔离模块，该模块的输入电压范围为200VDC～400VDC，输出电压为2VDC～48VDC。BUCK降压电路后的200VDC～400VDC，直接加到DC-DC降压隔离模块的输入，经过变换后得到输出所需的电压。

本专利所述的MOS管的G端，即栅极； MOS管的D端，即漏极； MOS管的S端即源极。

当变换器有输入时，首先通过第一级降压电路，即由开关MOS管、续流二极管、储能电感及滤波电容构成的BUCK变换器，将输入的600VDC～700VDC直流电压降为DC-DC变换电路常用的200VDC～400VDC电压。在这一级降压中，由于BUCK电路中使用的是电感，所以体积、高度都较桥式DC-DC变换器中的变压器小很多。因为在中、高功率的DC-DC隔离变换器中，对于中大功率的此类变压器，限于频率的难度，体积都会很大。

第一级降压后的直流电压，再通过模块隔离电路后使BUCK电路后的非隔离电压变换为隔离电压。由于模块隔离电路的体积较小，所以不会增加电源的整体体积。同时，因模块隔离电路的可选择性较多，这样整个电源就能满足多种输出要求。

通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：

本实用新型的一种小体积直流高电压降压隔离变换电路既解决了中大功率时桥式电路体积大、又解决了BUCK变换器不隔离的问题。

附图说明

图1是本实用新型的小体积直流高电压降压隔离变换电路图。

图中，V1-开关MOS管，V2-续流二极管，L1-储能电感，C1-滤波电容。

1为BUCK降压电路，2为模块隔离电路。

具体实施方式

下面结合附图对本专利进一步解释说明。但本专利的保护范围不限于具体的实施方式。

实施例1

如图1所示，当变换器有输入时，首先通过第一级降压电路，即BUCK降压电路1，由开关MOS管V1、续流二极管V2、储能电感L1及滤波电容C1构成的BUCK变换器，将输入的600VDC～700VDC直流电压降为DC-DC变换电路常用的200VDC～400VDC电压。在这一级降压中，由于BUCK电路1中使用的是电感，所以体积、高度都较桥式DC-DC变换器中的变压器小很多。因为在中、高功率的DC-DC隔离变换器中，对于中大功率的此类变压器，限于频率的难度，体积都会很大。