[发明专利]用于转换电能的开关模式转换器和方法

摘要

本发明总体涉及电力的开关模式转换器。存在大量的用于给电气装置提供能量的开关模式电源。这需要提高功率转换的效率。本发明的开关模式转换器具有在次级电路中的次级绕组(L2)，其在第一阶段既聚积能量又向负载(负载，C，R)释放能量或仅聚积能量。在第二阶段，次级绕组(L2)被连接到输入电压和/或在次级电路(L2)中释放所聚积的能量以便增大初级绕组(L1)向负载(负载，C，R)释放的功率。该解决方案既增大了转换器的输出能量又提高了效率。

主权项

1.一种用于转换电力的开关模式转换器，在所述开关模式转换器中包括以下耦接件：/n-铁磁芯(F)，/n-在所述铁磁芯(F)上的初级绕组(L1)，/n-在所述铁磁芯(F)上的次级绕组(L2)，/n-第一可控初级开关(T1)，被配置为与初级控制脉冲(G1)耦接以在第一可控初级开关(T1)被设定为接通状态时将所述初级绕组(L1)连接到输入电源(P)，以激励所述初级绕组(L1)从而增大所述初级绕组的电流(I1)，以在所述铁磁芯(F)中产生磁通，使得所述磁通增大，同时增大在所述次级绕组(L2)中的次级电流(I2)，/n-第二初级开关(D1)，经耦接以将所述初级绕组(L1)连接到负载，/n其中，所述次级绕组(L2)在所述初级绕组(L1)释放磁能时，通过由次级控制脉冲(G2)控制可控次级开关(T2)来激励所述次级绕组(L2)，/n其中，为了使所述开关模式转换器以提高的效率运行，/n-将所述次级绕组(L2)定位在距所述初级绕组(L1)的一定距离处，使得利用这种结构有利于在所述铁磁芯(F)中形成不等量的磁通；和/或/n-所述初级绕组(L1)和所述次级绕组(L2)中的至少一个具有使所述铁磁芯(F)的所述磁通沿所述铁磁芯(F)的路径是不等量的形状或直径，由于所述次级绕组(L2)的相反的电流方向减小所述磁通的生成，使得所述磁通小；/n其中，所述开关模式转换器被耦接以在第一阶段和第二阶段中转换电力；/n其中，所述第一可控初级开关，在所述第一阶段中，操作在接通状态，与具有与所述第一可控初级开关的所述接通状态和断开状态相对应的状态的初级控制脉冲耦接，以在所述第一可控初级开关被设置为接通状态时，将初级绕组连接至输入电源以激励所述初级绕组来增大所述初级绕组的电流从而在所述铁磁芯中生成磁通，直到第一可控初级开关由初级控制脉冲的断开状态设置为断开状态，以使磁通量的增大来增大次级绕组的次级电流；/n可控次级开关，经耦接具有接通和断开状态，与具有可控次级开关的断开状态和接通状态相对应的状态的次级控制脉冲耦接，被配置为在可控次级开关设置至接通状态时，连接次级绕组与输入电源，以激励次级绕组；/n其中，在所述第二阶段中，当初级控制脉冲的状态对应于第一可控初级开关的断开状态时，所述次级绕组被配置为通过由次级控制脉冲将可控次级开关控制为接通状态来被激励，其中，在第二阶段中，所述初级绕组释放磁能至负载。/n