[发明专利]一种基于分段式变压器的DC-DC变换器

权利要求书

1.一种基于分段式变压器的DC-DC变换器，其特征在于，包括：分段式变压器、反激输出电路和谐振电路；

所述分段式变压器包括原边绕组和分段式副边绕组；

所述原边绕组包括串联的励磁绕组和反激绕组，所述励磁绕组和反激绕组绕组方向相同；

所述励磁绕组与所述反激输出电路串联后通过主开关管Q连接输入电源；

所述分段式副边绕组通过正激二极管D₂与所述谐振电路的输入端连接；

所述反激输出电路用于提供反激电压，所述反激电压与所述输入电源提供的输入电压共同作为所述分段式变压器原边励磁绕组的输入电压；

所述分段式副边绕组用于根据所述输入电源提供的输入电压大小，选择副边绕组匝数，以改变所述分段式变压器变比，实现稳定输出电压，降低在宽电压输入范围下变频控制的复杂度，减小所述主开关管Q的电压应力；

所述谐振电路用于控制所述正激二极管D₂的开通的关断。

2.根据权利要求1所述的一种基于分段式变压器的DC-DC变换器，其特征在于，所述反激电路包括：反激二极管D₁和反激电容C；

所述反激二极管D₁与所述反激绕组串联后与所述反激电容C并联。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于分段式变压器的DC-DC变换器，其特征在于，所述分段式副边绕组包括多个并联的副边绕组支路，每个所述副边绕组支路包括串联的副边绕组N_sn和开关S_n，每个所述副边绕组绕组方向相同；其中，n为所述副边绕组支路的数量；

根据所述输入电源提供的输入电压大小，通过开关S_n选择副边绕组支路的接入数量，以改变所述分段式变压器变比，实现稳定输出电压。

4.根据权利要求3所述的一种基于分段式变压器的DC-DC变换器，其特征在于，所述改变所述分段式变压器变比的方法具体为：

所述输入电压小范围变化时，通过占空比实现稳定输出电压；

所述输入电压大幅度下降时，增大所述副边绕组支路的接入数量，使所述分段式变压器工作在低变比模式，以减小所述主开关管Q的电压应力并实现稳定输出电压；

所述输入电压大幅度增加时，减小所述副边绕组支路的接入数量，使所述分段式变压器工作在高变比模式，实现稳定输出电压。

5.根据权利要求3所述的一种基于分段式变压器的DC-DC变换器，其特征在于，为适应较大的输入范围并使变换器结构简单，所述副边绕组支路数量n为2、3或4。

6.根据权利要求1所述的一种基于分段式变压器的DC-DC变换器，其特征在于，所述谐振电路包括并联的谐振电容C_r和谐振电感Lr。

7.根据权利要求1或6任一项所述的一种基于分段式变压器的DC-DC变换器，其特征在于，所述DC-DC变换器还包括：滤波电路，所述滤波电路的输入端与所述谐振电路的输出端连接，用于减小所述输出电压纹波。

8.根据权利要求7所述的一种基于分段式变压器的DC-DC变换器，其特征在于，所述滤波电路包括并联的滤波电容C₀和滤波电感L_o。