[实用新型]一种DC‑DC功率变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子产品领域，特别涉及一种DC-DC功率变换器。

背景技术

在工业应用领域中，有大量的宽电压范围直流输出的需求，例如电动汽车充电电源，为了满足大型电动乘用车、家庭电动乘用车以及小型电动物流车的充电需求，输出电压范围必须覆盖各种不同车型的电池电压等级，可调范围从50到800V。同时，从节能环保的角度出发，要求电源变换器的转换效率越高越好。

普通的移相全桥直流变换器在电源变换领域中广泛使用，具有电压调节范围宽、可靠性高的特点；但是其开关关断损耗较大，电路成本较高，在低压输出段效率偏低等因素，在通信电源行业中逐渐被冷落。另一种新的直流变换拓扑LLC电路，在特定的工作点可以实现零电流开通和零电流关断，开关损耗显著减小，因此整体的变换效率明显提高；因此该电路拓扑在通信电源领域中备受青睐，得到广泛应用；很多电动汽车充电设备厂家将其引进到电动汽车充电模块中。LLC电路在通信行业电源的定电压输出领域中能够很好地发挥其高效率的优势，但是在需求电压范围跨度很大的电动汽车充电应用中存在明显的缺陷：1)在非谐振点电压输出时，开关关断损耗大，开关频率高，整机变换效率明显下降；2)在非谐振点电压输出特别是低电压输出时，因为损耗过大，无法保持足够的输出电流，充电速度变慢。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种DC-DC功率变换器，以解决现有技术中难以实现输出电压全范围大功率输出、全范围高效率的问题，以电压变换比例动态可调的方式实现了超宽电压范围输出，且全范围可以工作于良好的工作状态，实现输出电压调节范围宽、可靠性高、工作效率高的统一结合。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种DC-DC功率变换器，包括依次电连接的变换器输入端、斩波电路、动态可调变换装置、整流电路、滤波电路、变换器输出端，所述动态可调变换装置包括多抽头变压器，所述多抽头变压器包括原边绕组和副边绕组，所述原边绕组或副边绕组包括至少三个电连接的绕组抽头；当副边绕组包括至少三个绕组抽头时，每个绕组抽头与所述整流电路之间连接有第一切换开关，工作时其中一个绕组抽头通过第一切换开关的导通与所述整流电路连接，余下的绕组抽头中的一个绕组抽头通过第一切换开关的导通与所述整流电路连接；当所述原当边绕组具有至少三个绕组抽头时，每个绕组抽头与所述7间连接有第二切换开关，工作时其中一个绕组抽头通过第二切换开关的导通与所述斩波电路连接，余下的绕组抽头中的一个绕组抽头通过第二切换开关的导通与所述斩波电路连接。

优选的是，所述的DC-DC功率变换器，所述原边绕组或副边绕组包括一个绕组，所述绕组包括至少三个电连接的绕组抽头。

优选的是，所述的DC-DC功率变换器，所述副边绕组包括至少两个绕组，每个绕组包括两个电连接的绕组抽头，相邻两个绕组正向串联。

优选的是，所述的DC-DC功率变换器，所述第一切换开关、第二切换开关为半导体器件构成的电子开关、电磁继电器构成的机械开关、手动切换的纯机械式开关中的一种；其中，半导体器件构成的电子开关为由MOSFET构成的电子开关、IGBT构成的电子开关、晶闸管构成的电子开关、二极管构成的电子开关中的一种。

优选的是，所述的DC-DC功率变换器，所述副边绕组包括一个绕组，所述绕组包括三个绕组抽头，每个绕组抽头与整流电路之间连接有第一切换开关；其中与位于中间的绕组抽头连接的第一切换开关为二极管构成的电子开关，其包括第一二极管，第二二极管，所述第一二极管的阳极和第二二极管的阴极同时与位于中间的绕组抽头连接。

优选的是，所述的DC-DC功率变换器，所述斩波电路为三电平软开关全桥谐振电路，整流电路为全桥整流电路。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、使用该新型DC-DC电源变换器，可以使DC-DC原边斩波电路在不同工作条件下都工作于良好的状态，降低开关管的电流应力、开关损耗以及导通损耗，从而使电源产品在全输出电压范围内都实现高效率；同时，该新型DC-DC电源变换器能够在低压输出时保持最大电流的输出，很好地满足了汽车充电特性的需求。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明