[發明專利]一種DC-DC電源變換器拓撲結構電路有效
| 申請號: | 201610323940.3 | 申請日: | 2016-05-16 |
| 公開(公告)號: | CN105790594B | 公開(公告)日: | 2018-10-12 |
| 發明(設計)人: | 李長遠;姚金超;房千里;余小紅;代萌;郭曉旭 | 申請(專利權)人: | 上海鐵路通信有限公司 |
| 主分類號: | H02M3/337 | 分類號: | H02M3/337;H02M3/338;H02M1/14 |
| 代理公司: | 上海科盛知識產權代理有限公司 31225 | 代理人: | 葉敏華 |
| 地址: | 200071 *** | 國省代碼: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 dc 電源 變換器 拓撲 結構 電路 | ||
1.一種DC-DC電源變換器拓撲結構電路,其特征在于,包括依次連接的推挽式電源變換器輸入電路、變壓器和推挽式電源變換器輸出電路,以及連接推挽式電源變換器輸入電路的串聯式變換器電路,輸入電壓連接變壓器,負載連接推挽式電源變換器輸出電路的輸出端;
所述變壓器包括分開纏繞在磁芯上的初級繞組N1和次級繞組N2,所述初級繞組N1的中間點連接輸入電壓端+Vin,所述次級繞組N2連接推挽式電源變換器輸出電路的輸入端;
所述推挽式電源變換器輸入電路包括多諧振蕩器U1、NMOS管Q1、Q2,所述多諧振蕩器U1的正脈沖輸出端連接NMOS管Q1的柵極,多諧振蕩器U1的負脈沖輸出端連接NMOS管Q2的柵極,所述NMOS管Q1的源極和NMOS管Q2的源極均連接參考電流端E,NMOS管Q1的漏極連接初級繞組N1的一端,所述NMOS管Q2的漏極連接初級繞組N1的另一端;
所述串聯式變換器電路包括電流型脈寬調制器U2、NMOS管Q3、電容C1、電感L1、二極管V2和電阻R1、R2、R*、RS,所述電阻R1的一端連接輸入電壓端+Vin,電阻R1的另一端分別連接電流型脈寬調制器U2的直流電源供電端和電阻R2的一端,所述電阻R2的另一端分別連接電流型脈寬調制器U2的反饋電壓輸入端和電阻R*的一端,所述電阻R*的另一端連接參考地,所述電流型脈寬調制器U2的推挽輸出端連接NMOS管Q3的柵極,電流型脈寬調制器U2的電流檢測輸入端分別連接NMOS管Q3的源極和電阻RS的一端,所述電阻RS的另一端連接參考地,所述NMOS管Q3的漏極分別連接電感L1的一端和二極管V2的正極,所述電感L1的另一端分別連接電容C1的一端和參考電流端E,所述電容C1的另一端分別連接二極管V2的負極和輸入電壓端+Vin;
所述電流型脈寬調制器U2的頻率是多諧振蕩器U1的頻率的兩倍,通電后,輸入電壓的直流波形經推挽式電源變換器輸入電路轉換成正負半周交替變化的方波,再由變壓器傳遞至推挽式電源變換器輸出電路,經推挽式電源變換器輸出電路整形后得到輸出電壓,串聯式變換器電路檢測輸出電壓的變化,并根據輸出電壓的變化實時調整自身的導通與截止的時間占比,進而調整推挽式電源變換器輸入電路的輸入電壓。
2.根據權利要求1所述的一種DC-DC電源變換器拓撲結構電路,其特征在于,所述串聯式變換器電路還包括輔助電源電路,所述輔助電源電路連接電流型脈寬調制器U2的直流電源供電端。
3.根據權利要求2所述的一種DC-DC電源變換器拓撲結構電路,其特征在于,所述輔助電源電路包括次級繞組N3、二極管V1和電容C3,所述次級繞組N3纏繞在與初級繞組N1對應的磁芯上,次級繞組N3的一端分別連接電容C3的一端和參考地,次級繞組N3的另一端連接二極管V1的正極,所述二極管V1的負極分別連接電容C3的另一端和電流型脈寬調制器U2的直流電源供電端,二極管V1的負極還經電阻R2連接電流型脈寬調制器U2的反饋電壓輸入端。
4.根據權利要求1所述的一種DC-DC電源變換器拓撲結構電路,其特征在于,所述推挽式電源變換器輸出電路包括整流電路和濾波電路,所述整流電路的輸入端連接次級繞組N2,整流電路的輸出端連接濾波電路的輸入端,所述濾波電路的輸出端連接負載。
5.根據權利要求4所述的一種DC-DC電源變換器拓撲結構電路,其特征在于,所述整流電路包括二極管V3、V4,所述次級繞組N2的中間點連接地端,次級繞組N2的一端連接二極管V3的正極,次級繞組N2的另一端連接二極管V4的正極,所述二極管V3的負極和二極管V4的負極均連接濾波電路的輸入端。
6.根據權利要求5所述的一種DC-DC電源變換器拓撲結構電路,其特征在于,所述濾波電路包括電感L2和電容C2,所述電感L2的一端連接整流電路的輸出端,電感L2的另一端分別連接電容C2的一端和負載的一端,所述電容C2的另一端和負載的另一端均連接地端。
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