[发明专利]隔离式直流-直流变换器及其电压变换方法

权利要求书

1.一种隔离式直流-直流变换器(1)，包括隔离电路(3)，其特征在于，具有：

第一支路(A)，其具有与第二开关(MA2)串联的第一开关(MA1)；

磁性组件(100)，其具有通过至少一个电隔离屏障分隔开的第一一次电路(101)、第二一次电路(101’)以及二次电路(102)，所述磁性组件(100)被配置成使得在将所述隔离式直流-直流变换器的输入电压(Ve)变换成输出电压(Vo)期间，充当从所述第一一次电路(101)及所述第二一次电路(101’)到所述二次电路(102)的变压器以及充当存储所述第一一次电路(101)及所述第二一次电路(101’)中的能量的阻抗，

以及其中：

所述第一支路(A)包括与所述第一开关和所述第二开关(MA1、MA2)串联且位于所述第一开关和所述第二开关(MA1、MA2)之间的第一电容(C1)，

一次电路中被称作所述第二一次电路(101’)的一个一次电路连接于所述第一支路(A)的第一末端端子与在所述第一支路(A)的所述第二开关(MA2)与所述第一电容(C1)之间且被称作第二连接点(P2)的连接点之间，所述第一支路(A)的所述第一末端端子对应于所述第一开关(MA1)的未连接到所述第一电容(C1)的端子；以及

被称作所述第一一次电路(101)的另一个一次电路连接于所述第一支路(A)的第二末端端子与在所述第一开关(MA1)与所述第一电容(C1)之间且被称作第一连接点(P1)的连接点之间，所述第一支路(A)的所述第二末端端子对应于所述第二开关(MA2)的未连接到所述第一电容(C1)的端子，

所述第一一次电路(101)具有与第二电感(L21)串联的第一电感(L11)，以及所述第二一次电路(101’)具有与第二电感(L21’)串联的第一电感(L11’)，

其中所述磁性组件(100)被配置成使得：

在所述变换器的操作周期的第一部分期间，所述第一一次电路(101)及所述第二一次电路(101’)中个别的所述第一电感(L11、L11’)将能量传递到所述二次电路(102)的第一电感(L12)，以及个别的所述第二电感(L21、L21’)实施存储能量的电感；

在所述变换器的所述操作周期的第二部分期间，所述第一一次电路(101)及所述第二一次电路(101’)中个别的所述第二电感(L21、L21’)将能量传递到所述二次电路(102)的第二电感(L22)，以及个别的所述第一电感(L11、L11’)实施存储能量的电感，

其中所述第一一次电路(101)的所述第一电感(L11)的正极端子连接到所述第一连接点且所述第一一次电路(101)的所述第二电感(L21)的正极端子连接到所述第一电感(L11)的负极端子，并且所述第二一次电路(101’)的所述第一电感(L11’)的负极端子连接到所述第一支路(A)的所述第一末端端子且所述第二一次电路(101’)的所述第二电感(L21’)的负极端子连接到第一电感( L11’) 的正极端子，以及其中

所述二次电路(102)的所述第一电感(L12)及所述第二电感(L22)串联，并且所述第一一次电路(101)及所述第二一次电路(101’)中的所述第一电感(L11、L11’)与所述二次电路(102)的所述第一电感(L12)理想地彼此耦合，所述第一一次电路(101)及所述第二一次电路(101’)中的所述第二电感(L21、L21’)与所述二次电路(102)的所述第二电感(L22)理想地彼此耦合，并且所述第一一次电路(101)及所述第二一次电路(101’)中的所述第一电感(L11、L11’)以及所述二次电路(102)的所述第一电感(L12)理想地与所述第一一次电路(101)及所述第二一次电路(101’)中的所述第二电感(L21、L21’)以及所述二次电路(102)的所述第二电感(L22)解耦。

2.根据权利要求1所述的变换器，其中所述隔离电路(3)的输入端在所述第一支路(A)的所述第一末端端子处。

3.根据权利要求1所述的变换器，其包括连接到所述第一支路(A)的所述第一末端端子以及被配置成调节传递到所述第一支路(A)的电压(U)的调节电路(2)，所述调节电路(2)被配置成通过修改传递到所述第一支路(A)的所述电压(U)来控制所述隔离式直流-直流变换器的所述输出电压(Vo)，所述第一支路(A)的工作周期维持恒定。