[实用新型]一种宽范围输入高效直流-直流变换器

说明书

技术领域

本实用新型属于直流电压变换技术领域，特别是一种宽范围输入高效直流-直流变换器。

背景技术

随着电力电子工业的进一步发展和对电源产品要求的进一步提高，特别是当今高电压超级电容动力电池与日俱增的应用，对直流电压转换装置提出了更高的要求，例如，在中功率应用场合，往往要求直流-直流变换器能够在200V-700V电压范围内稳定高效的工作。

目前，普通的PWM型变换器在如此的宽范围的电压输入环境下，其工作有效占空比也将随之变动如此宽的范围。由于较窄的占空比引起大的RMS电流值，高开关损耗以及带来的EMI特性恶化等种种弊端，均是影响宽范围输入条件下单一拓扑无法正常应用的主要因素。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型公开了一种宽范围输入高效直流-直流变换器，在宽输入电压下解决高开关损耗问题，实现高效率传输，同时具有EMI性能好，保护功能齐全等的优点。

为了实现根据本实用新型的目的，提供了一种宽范围输入高效直流-直流变换器，包括：

BOOST交错并联升压电路，其由两个并联设置的BOOST电路组成，所述BOOST交错并联升压电路的输入端与直流电源连接；

谐振半桥变换电路，其由两个谐振电路组成，两个所述谐振电路的输入端串联设置在所述BOOST交错并联升压电路的输出端之间，每个所述谐振电路引出一个输出端；

同步整流滤波电路，其由两个并联设置的同步整流网络组成，每一个所述同步整流网络的输入端分别与其中一个所述谐振电路的输出端连接，两个所述同步整流网络的输出端并联作为所述直流-直流变换器的输出端；

DSP数字控制电路，其分别与所述BOOST交错并联升压电路、谐振半桥变换电路以及同步整流滤波电路连接。

优选的，所述宽范围输入高效直流-直流变换器还包括直流输入电压滤波电路，其输入端与所述直流电源连接，所述直流输入电压滤波电路的输出端与所述BOOST交错并联升压电路的输入端连接，所述直流输入电压滤波电路为由第一电容Cf1、第二电容Cf2以及第一共模电感Lf1组成的π型滤波电路。

优选的，所述宽范围输入高效直流-直流变换器还包括反接保护电路，其由三条子支路组成，包括第一二极管Da与第一电阻Ra串联组成第一条子支路，第一继电器Sa1组成第二条子支路，第一可控硅Sa2组成第三条子支路，每一条支路并联设置在所述直流输入电压滤波电路和所述BOOST交错并联升压电路之间的正极直流传输线路上。

优选的，第一个所述BOOST电路由第一电感L1、第二极管D1、第一开关管S1、第四电容Cd1、第五电容Cd2组成，第二个所述BOOST电路由第二电感L2、第三二极管D2、第二开关管S2、第四电容Cd1、第五电容Cd2组成，所述第一电感L1与所述第二电感L2的输入端共接，所述第二二极管D1和所述第三二极管D2的负极共接，所述第四电容Cd1和第五电容Cd2串联设置在所述第二二极管D1后级的直流传输线路的正负极之间。

优选的，两个所述谐振电路为LLC谐振半桥变换电路，第一个所述谐振电路包括：

第三开关管S3和第四开关管S4，其两者串联设置在所述第四电容Cd1的两端；第六电容Cr1和第七电容Cr2，其两者串联设置在所述第四电容Cd1的两端；第三电感Lr1和第一变压器T1原边，其两者串联设置，所述第三电感Lr1的一端连接在所述第三开关管S3和第四开关管S4之间的支路上，所述第三电感Lr1的另一端与所述第一变压器T1原边的一端连接，其另一端连接在所述第六电容Cr1和第七电容Cr2之间的支路上；

第二个所述谐振电路包括：

第五开关管S5和第六开关管S6，其两者串联设置在所述第五电容Cd2的两端；第八电容Cr3和第九电容Cr4，其两者串联设置在所述所述第五电容Cd2的两端；第四电感Lr2和第二变压器T2原边，其两者串联设置，所述第四电感Lr2的一端连接在所述第五开关管S5和第六开关管S6之间的支路上，所述第四电感Lr2的另一端与所述第二变压器T2原边的一端连接，其另一端连接在所述第八电容Cr3和第九电容Cr4之间的支路上。

优选的，第一个所述同步整流网络包括：第一变压器T1副边、第七开关管S7、第八开关管S8以及第十电容Co；第二个所述同步整流网络包括：第二变压器T2副边、第九开关管S9、第十开关管S10以及第十电容Co，第一、第二个所述同步整流网络的连接结构相同，且第一、第二个所述同步整流网络输出端并联。