[发明专利]谐振DC-DC转换器

说明书

一种谐振电路包括用于接收三相输入功率的第一、第二和第三输入节点。所述谐振电路形成三角形电路，所述三角形电路包括连接在第一角节点与第二角节点之间的第一支路、连接在所述第二角节点与第三角节点之间的第二支路以及连接在所述第三角节点与所述第一角节点之间的第三支路。第一外部谐振设备连接在所述第一输入节点与所述第一角节点之间，第二外部谐振设备连接在所述第二输入节点与所述第二角节点之间，第三外部谐振设备连接在所述第三输入节点与所述第三角节点之间。所述三角形电路的每个支路包括与对应的变压器串联连接的内部谐振设备。

技术领域

本发明的各方面大体上涉及功率转换装置，更具体地，涉及谐振DC-DC功率转换器。

背景技术

谐振DC-DC转换器被许多人认为是有吸引力的功率转换方案，因为它们可以提供许多益处。在具有变压器的谐振槽之后提供电隔离，这对于电平转换以及安全性来说很重要。在某些应用中，例如薄膜太阳能面板，需要电隔离来进行正确操作。谐振转换器还具有固有属性，例如半导体开关的软切换，这些固有属性实现高效率和低噪声。

常用的谐振转换器的类型为LLC谐振转换器，其以用于形成其谐振槽的两个电感器和一个电容器命名。LLC谐振转换器由于其能实现高效率的能力而受欢迎。然而，这种类型的转换器的缺点包括，输出电容器中的高AC电流导致功率损耗高于预期并且输出滤波组件的体积或大小较大。

组合或并联多个LLC转换器并且将它们的输出与适当的脉宽调制(pulse widthmodulation，PWM)交织能够减少输出纹波电流并且有助于减小输出滤波电容器所需的体积。然而，由于自愿和管理要求，仍需要进一步改进效率和大小，并且在某些应用中可能需要进一步改进效率和大小。因此，需要改进的谐振DC-DC转换器拓扑，其可以从较小封装提供更高的效率和低噪声。

因此，期望提供一种解决上文所识别的至少一些问题的DC-DC转换器拓扑。

发明内容

本发明的目的是提供改进的谐振DC-DC转换器拓扑，其能够从较小封装实现更高的效率和更低的噪声。该目的由独立权利要求的主题来实现。更多有利修改可以在附属权利要求中找到。

根据本发明的第一方面，上述和其它目的和优点通过包括第一输入节点、第二输入节点和第三输入节点的谐振电路获得，其中所述第一、第二和第三输入节点中分别用于接收三相输入功率中的一相。所述谐振电路形成三角形电路，其中所述三角形电路包括连接在第一角节点与第二角节点之间的第一支路、连接在所述第二角节点与第三角节点之间的第二支路以及连接在所述第三角节点与所述第一角节点之间的第三支路。所述谐振电路还包括：连接在所述第一输入节点与所述第一角节点之间的第一外部谐振设备、连接在所述第二输入节点与所述第二角节点之间的第二外部谐振设备以及连接在所述第三输入节点与所述第三角节点之间的第三外部谐振设备。所述三角形电路的每个支路包括与对应的变压器串联连接的内部谐振设备。对所述三角形电路内部的所述内部谐振设备和所述三角形电路外部的所述外部谐振设备的定位例如通过提高零电压切换性能来提高DC-DC转换器的性能。

根据所述第一方面，在所述谐振电路的第一可能实现形式中，所述第一支路包括串联连接在所述第一角节点与第一变压器之间的第一内部谐振设备，所述第二支路包括串联连接在所述第二角节点与第二变压器之间的第二内部谐振设备，所述第三支路包括串联连接在所述第三角节点与第三变压器之间的第三内部谐振设备。对所述三角形电路内部的所述内部谐振设备和所述三角形电路外部的所述外部谐振设备的定位提高了DC-DC转换器的性能。

根据所述第一方面的所述第一可能实现形式，在所述谐振电路的第二可能实现形式中，所述第一外部谐振设备、所述第二外部谐振设备和所述第三外部谐振装置是电容器，所述第一内部谐振设备、所述第二内部谐振设备和所述第三内部谐振设备是电感器。该实现形式提高了用于向所述谐振电路提供所述三相功率的逆变电路的零电压切换效率。