[发明专利]具有带有中心抽头的变压器的谐振变换器

说明书

为了可以将谐振变换器在空载时的输出电压利用简单的附加电路调节到所希望的值，规定与谐振变换器(1)的次级侧的电开关元件(S1、S2)分别并联连接至少一个电容器(C1、C2)。

技术领域

本发明涉及一种谐振变换器，该谐振变换器包括带有中心抽头的变压器和谐振电路，其中，所述变压器次级侧的中心点通过第一输出线路与第一输出端连接，并且变压器次级侧的两个外部的接头分别通过一个电开关元件连接，并且通过第二输出线路与第二输出端连接，以及涉及一种用于运行所述谐振变换器的方法。

背景技术

在变流器(例如谐振变换器1)中经常使用在次级侧上带有中心抽头的变压器。为此的示例如在图1中示出是以已知谐振变换器1形式的变流器1，在该谐振变换器中由扼流圈L_R、电容C_R以及变压器T的初级侧构成振荡电路。所述谐振变换器1通过在输入端U_E上的脉冲模式被激励成振荡。所述脉冲模式例如可以通过已知的开关装置和PWM控制器(在图1中未示出)实现。所述振荡通过变压器T传递并且在次级侧被整流。

此外，某种谐振变换器1、例如串并联谐振变换器具有如下特性：输出电压U_A在空载(即没有连接负载)时基于构成有C_P的振荡电路这样提高，使得谐振变换器1利用输出侧的附加电路7(图3)的调节是有利的。这尤其是在焊接电源中是如下情况，在该情况中在空载中也希望获得一定的输出电压U_A。为此，谐振变换器1在空载中脉冲式地运行。为此，在谐振变换器的输入端U_E上在确定的时间段上施加电压脉冲。由谐振变换器1产生的振荡通过二极管D3在次级侧上给平滑电容器C3充电。在没有施加电压脉冲的时间中，所述平滑电容器C3通过电阻R1放电。因此，在谐振变换器1的输出端上调节到平均的输出电压U_A，该输出电压通过在输入端上的电压脉冲的调节可以被保持到所希望的电平。在谐振变换器1的正常运行中所述附加电路没有起作用。尽管如此，平滑电容器C3必须针对最大的输出电压U_A以及最大的脉冲频率设计并且因此相应大地确定尺寸，这需要在电路载体3上相应的空间。

谐振变换器1在次级侧上的开关元件通常设置在电路载体3上、例如电路板(如在图2中)或类似物上。但这些开关元件也可以通过铜弓形件(尤其是在非常高的电流或电压的情况下)连接。为了不必通过电路载体3引导谐振变换器1的导流的正输出线路2，这需要在电路载体3上大的铜横截面，所述正输出线路2通常作为单独的线路被向外引导并且不通过电路载体3，在该电路载体上实施用于测量输出电压U_A的电压测量装置4(图2)或附加电路7(图3)。这然而使得需要将正输出线路2通过附加的连接线路5与电路载体3连接。为此，在电路板3上设置有插口6，在该插口上连接有连接线路5。但附加的连接线路5以及在电路载体3上的插口6的必要性当然同样提高了电组件的花费。相同的情况类似地也适用于使用铜弓形件的情况，因为在此按照现有技术也需要连接线路5用于将正输出线路2与附加电路7连接。

US6,288,919B1示出一种此类的谐振变换器，该谐振变换器在输出端上使用平滑电容器，该平滑电容器将中心点作为正输出线路与附加电路连接。附加地，两个电容器与开关元件并联地使用，以便能够实现快速地衰减开关元件中的电流。

除此之外，可能发生的是，所述连接线路5随时间松脱，或在装配时完全忘记将连接线路5与电路载体3或与正输出线路连接。所述两种情况可能导致谐振变换器1失效。尤其是，在省去连接线路5的情况下可能导致在二极管D1、D2上的过电压，该过电压也可能破坏所述二极管。因此值得期望的是，省去所述附加的构成故障源的连接线路5。

发明内容

因此，本发明的任务是确保，在谐振变换器空载时可以在避免上述电路技术上的问题的情况下利用简单的附加电路将输出电压调节到所希望的值。