[发明专利]具有带鉴流电感器的辅谐振电路的变换器

权利要求书

1.一种谐振功率变换器，包括：

DC电源(DC)，

正DC导体(1a)，

负DC导体(1b)，

相导体(e)，以及

功率变换单元(2)，其耦合在所述DC电源(DC)和所述相导体(e)之间，所述功率变换单元包括：

第一开关(Gp)，其耦合在所述正DC导体(1a)和所述相导体(e)之间，并且第一二极管(Dp)与所述第一开关(Gp)并联连接，

第二开关(Gn)，其耦合在所述负DC导体(1b)和所述相导体(e)之间，并且第二二极管(Dp)与所述第二开关(Gn)并联连接，以及

谐振辅切换电路(AUX)，其耦合在所述DC电源(DC)上的馈电连接部和所述相导体(e)之间，所述谐振辅切换电路(AUX)包括：

第一电感器和第二电感器(L3、L2)，其与控制装置(Sp、Sn)串联耦合，用于控制所述谐振辅切换电路(AUX)，并且辅二极管(DAp、DAn)与所述控制装置(Sp、Sn)串联耦合，其特征在于，所述第一电感器(L3)是鉴流电感器，该鉴流电感器适于在正常操作中通过流经该电感器的电流变得饱和以便减少所述电感器(L3)的感应系数，并且所述第二电感器(L2)适于在当第一鉴流电感器(L3)大体上饱和时在正常操作中具有大体上恒定的感应系数。

2.根据权利要求1所述的谐振功率变换器，其中所述鉴流电感器的感应系数适于在正常操作中饱和时被减少到小于50％。

3.根据权利要求1所述的谐振功率变换器，其中所述鉴流电感器的感应系数适于在正常操作中饱和时被减少到小于20％。

4.根据权利要求1所述的谐振功率变换器，其中所述鉴流电感器(L3)适于：

a.当反向恢复电流流经所述辅二极管和鉴流电感器(L3)时，在其大体上的线性区域内操作，以及

b.当在正常操作时电流在正向流动时，以减少到小于在所述线性区域内的所述感应系数的50％的感应系数操作。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的谐振功率变换器，其中鉴流电感器(L3)是包括磁材料(56)的电感器(L3)，所述磁材料(56)适于在一定量的电流流经所述电感器(L3)后变得磁饱和。

6.根据权利要求5所述的谐振功率变换器，其中所述磁材料是所述电感器(L3)的铁芯(56)。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的谐振功率变换器，其中所述鉴流电感器具有在其1-10μH的范围内的线性区域的感应系数。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的谐振功率变换器，其中所述鉴流电感器具有在其3-7μH的范围内的线性区域的感应系数。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的谐振功率变换器，其中所述鉴流电感器是具有在1-10A的范围内的饱和电流的电感器。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的谐振功率变换器，其中所述鉴流电感器是具有在3-7A的范围内的饱和电流的电感器。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的谐振功率变换器，其中所述第一电感器和第二电感器(L3、L2)是集成电感组件(20)的部分，所述集成电感组件(20)包括：

所述第一电感器(L3)，其包括第一铁芯(21)和环绕所述第一铁芯的至少一个导线绕组(22’)，以及

所述第二电感器(L2)，其包括第二铁芯(23)和环绕所述第二铁芯的多个导线绕组(22)，其中所述第一铁芯的质量小于所述第二铁芯，使得在电流流经所述绕组时所述第一铁芯比所述第二铁芯更快地磁饱和。

12.根据权利要求11所述的谐振功率变换器，其中所述第一铁芯的质量小于所述第二铁芯的质量的10％。

13.根据权利要求11和12中的任一项所述的谐振功率变换器，其中所述第一铁芯和第二铁芯是环或圆环形状，并且其中所述第一铁芯被至少部分地定位在所述第二铁芯的内侧。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的谐振功率变换器，其中所述第二电感器(L2)的饱和电流超过所述第一电感器(L3)的饱和电流的10倍。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的谐振功率变换器，用于在有源滤波器内使用。