[发明专利]模块化电压转换器

说明书

直流‑直流电压转换器包括第一电压转换器模块，用于在两个或两个以上不同电压中选择的第一输出电压下生成一路第一输出；第二电压转换器模块，用于在两个或两个以上不同电压中选择的第二输出电压下生成一路第二输出。所述第一电压转换器模块和所述第二电压转换器模块有共同输入端。共同输出端对所述第一电压转换器模块的第一输出电压和所述第二电压转换器模块的第二输出电压进行合路。

技术领域

本申请大体上涉及直流-直流转换器领域，更具体地，涉及一种谐振转换器。

背景技术

谐振转换器是一种直流-直流电源转换器，包括调谐到特定频率共振的电感器和电容器组成的网络。谐振转换器需要处理多种输入电压和多种输出电压。

图1为现有技术中电感-电感-电容(inductor-inductor-capacitor，简称为LLC)谐振直流-直流转换器100的示例。直流(direct current，DC)输入电压Vin提供给交换网络102(包括开关Q1、Q2、Q3和Q4)，所述交换网络102向电感器Lr和Lm以及电容器Cr的组合提供交换输出，例如交流(alternating current，AC)输出。这些连接到变压器104初级侧的电感器和电容器与变压器之比为m∶n(即初级绕组数与次级绕组数之比，也称为绕组比，为m∶n)。所述变压器104的次级与包括开关Q5、Q6、Q7和Q8的整流器106连接。所述整流器106为负载提供输出电压Vout。所述负载为电阻性负载R_L，与输出电容器Co并联。通常，这种直流-直流变压器在接近谐振频率的范围内最高效，而在其它频率效率低下。

发明内容

本发明的一方面，提供一种直流-直流电压转换器，包括：第一电压转换器模块，用于在两个或两个以上不同电压中选择的第一输出电压下生成一路第一输出；第二电压转换器模块，用于在两个或两个以上不同电压中选择的第二输出电压下生成一路第二输出；共同输入端，连接到所述第一电压转换器模块和所述第二电压转换器模块；以及共同输出端，对所述第一电压转换器模块的第一输出电压和所述第二电压转换器模块的第二输出电压进行合路。

可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述共同输入端连接到串联的所述第一电压转换器模块和所述第二电压转换器模块，所述共同输出端对并联的所述第一电压转换器模块的第一输出电压和所述第二电压转换器模块的第二输出电压进行合路。

可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述共同输入端连接到并联的所述第一电压转换器模块和所述第二电压转换器模块，所述共同输出端对串联的所述第一电压转换器模块的第一输出和所述第二电压转换器模块的第二输出进行合路。

可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述第一电压转换器模块包括桥，并通过控制所述桥的元件进行配置。

可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述桥的元件可在三种模式下配置：在和交流输入相同的电压下生成所述第一输出电压的整流模式，在所述交流输入的两倍电压下生成所述第一输出电压的二倍增压模式，和在基本0V的电压下生成所述第一输出电压的短路模式。

可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，述第一电压转换器模块包括第一比值的第一变压器，所述第二电压转换器模块包括第二比值的第二变压器。

可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述第一变压器和所述第二变压器由普通芯的不同次级绕组组成，所述普通芯有耦合到谐振电路的初级绕组。

可选地，结合上述任一方面，在本方面的另一种实现方式中，所述直流-直流电压转换器还包括LLC、LCLC、LCC、全桥、半桥、双主桥(Dual Active Bridge，简称为DAB)或多级(Multi-Level，简称为ML)电路中的至少一种。