[发明专利]双变压器结构的有源嵌位正激DC/DC变换器拓扑电路

摘要

本发明涉及DC/DC变换器领域，具体为双变压器结构的有源嵌位正激DC/DC变换器拓扑电路，解决现有拓扑结构电路结构复杂、制造成本高、电流应力和能量传输损耗大、无法在宽输入电压范围及高输出电流情况下获得高能量传输效率的问题，方案为：包括输入电源、出口电容、并联的第一和第二正激变换器，并联正激变换器结构仅含两个开关管，并使用变压器漏感和额外谐振电感实现ZVS，通过改变并联变压器二次侧结构，使输出负载电流均匀分配在四个输出滤波电感上。优点：1、开关管零电压启动，损耗小；2、无额外去磁电路，结构简洁；3、二次侧并联有效减小副边整流器电流应力，适用于高电流输出场合；4、开关管占空比范围增大，适用于宽电压变化输出场合。

主权项

1.一种双变压器结构的有源嵌位正激DC/DC变换器拓扑电路，其特征在于：包括直流输入电源(Vin)、第一正激变换器、第二正激变换器和出口电容(C0)；所述第一正激变换器由第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、谐振电感(Lr)、第一嵌位电容(C1)、第一变压器(Ta)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第一输出滤波电感(Lo1)、第二输出滤波电感(Lo2)构成；所述第二正激变换器由第二开关管(S2)、第一开关管(S1)、谐振电容(Cr)、第二嵌位电容(C2)、谐振电感(Lr)、第二变压器(Tb)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第三输出滤波电感(Lo3)、第四输出滤波电感(Lo4)构成；所述谐振电容(Cr)为第一开关管、第二开关管输出电容总和；所述第一变压器(Ta)由第一一次侧绕组(Npa)、第一二次侧绕组(Nsa)、第一激磁电感(Lma)构成；所述第二变压器(Tb)由第二一次侧绕组(Npb)、第二二次侧绕组(Nsb)、第二激磁电感(Lmb)构成；所述直流输入电源(Vin)正极分别连接第一嵌位电容(C1)负极、第一激磁电感(Lma)一端和第一一次侧绕组(Npa)同名端，所述直流输入电源(Vin)负极分别连接第二嵌位电容(C2)负极和第一开关管(S1)源极，所述第一嵌位电容(C1)正极连接第二开关管(S2)的漏极，所述第二开关管(S2)的源极分别连接第一开关管(S1)的漏极和谐振电感(Lr)一端，所述谐振电感(Lr)另一端分别连接分别连接第一激磁电感(Lma)另一端、第一一次侧绕组(Npa)异名端、第二激磁电感(Lmb)一端和第二一次侧绕组(Npb)同名端；所述谐振电容(Cr)正极与第一开关管漏极相连，所述谐振电容(Cr)负极与第一开关管源极相连；所述第二一次侧绕组(Npb)异名端分别连接第二激磁电感(Lmb)另一端和第二嵌位电容(C2)正极；所述第一二次侧绕组(Nsa)同名端连接第一二极管(D1)阳极，所述第一二次侧绕组(Nsa)异名端分别连接第二输出滤波电感(Lo2)一端和第三二极管(D3)阳极，所述第一二极管(D1)阴极分别连接第二二极管(D2)阴极和第一输出滤波电感(Lo1)一端，所述第一输出滤波电感(Lo1)另一端分别连接出口电容(C0)正极和第三二极管(D3)阴极，所述出口电容(C0)负极分别连接第二二极管(D2)阳极和第二输出滤波电感(Lo2)另一端；所述第二二次侧绕组(Nsb)同名端分别连接第四输出滤波电感(Lo4)一端和第六二极管(D6)阳极，所述第二二次侧绕组(Nsb)异名端连接第四二极管(D4)阳极，所述第四二极管(D4)阴极分别连接第五二极管(D5)阴极和第三输出滤波电感(Lo3)一端，所述第三输出滤波电感(Lo3)另一端分别连接第六二极管(D6)阴极和出口电容(C0)正极，所述第四输出滤波电感(Lo4)另一端分别连接第五二极管(D5)阳极和出口电容(C0)负极，所述出口电容(C0)的两端分别作为输出电压的输出端。