电源制造技术

本发明专利技术提供了一种电源，该电源包括给负载供应主电力的直流（DC）-DC转换器，及连接至该DC-DC转换器并减少输出损耗的子转换器，其中，该子转换器基于保持时间可操作。

【技术实现步骤摘要】
电源相关申请的交叉引用本申请要求于2012年12月21日向韩国专利局提交的韩国专利申请第10-2012-0151302号的优先权，将其公开通过引用结合于此。
本专利技术涉及一种在保持时间（hold-uptime）期间可操作从而能够减少输出损耗的电源。
技术介绍
一般而言，移相全桥（phaseshiftedfullbridge，PSFB）转换器广泛用作电源的DC-DC转换器。由于这样的PSFB转换器不太强调半导体器件且允许零电压开关，因此适用于高容量应用。DC-DC转换器需要满足保持时间的要求。即，因为负载被供电一定时间段，即使由于故障中断当前交流电源的输入，DC-DC转换器提供来自电源的输入端的电容器中充满的直流链电压的电力。然而，随着时间的过去直流链电压减少，因此考虑到直流链电压的减少，为了向负载提供恒量的电力，需要增加占空比。相应地，DC-DC转换器需要设计成能接受更广范围的输入电压电平，从而其在正常状态（即，标准状态）下具有小占空比。因此，PSFB具有提供电力的效率降低的问题。以下参考的专利文献1涉及PSFB，但没有教导在保持时间期间操作以减少损耗。【相关技术文献】(专利文献1）韩国专利公开第2011-0064605号
技术实现思路
本专利技术一方面提供了一种能够提高效率的电源。根据本专利技术一方面，提供了一种电源，该电源包括：直流电（DC）-DC转换器，给负载供应主电力；以及子转换器，连接至该DC-DC转换器并减少输出损耗，其中，该子转换器基于保持时间可操作。该DC-DC转换器可包括：初级电路，包括变压器的初级绕组；以及次级电路，包括与该变压器的初级绕组磁性耦接的次级绕组。该DC-DC转换器的初级电路可包括开关模块，该开关模块中的两端，即串联连接的第一开关元件的一端和第二开关元件的一端连接至电压源的两端，而开关模块中的另两端，即串联连接的第三开关元件的一端和第四开关元件的一端并联连接至所述电压源的两端，其中，所述变压器的初级绕组连接在第一节点与第二节点之间，其中，第一个开关元件和第二开关元件连接于第一节点，第三开关元件和第四开关元件连接于第二节点。DC-DC转换器的次级电路可包括串联连接至该转换器的次级绕组并控制流入变压器的次级绕组的电流的开关元件。该子转换器可包括：连接至次级电路的电感元件；第一子开关元件，为要存储在该电感元件中的能源提供路径；以及第二子开关元件，为存储在该电感元件的能源提供传导路径。第一个子开关元件可在第三开关元件接通时接通，并可在第三开关元件保持接通时断开。第二子开关元件可在第一子开关元件断开预定时间段之后接通，并可在第三开关元件断开时断开。第一子开关元件可在第四开关元件接通时接通，并可在第四开关元件保持接通时断开。第二子开关元件可在第一子开关元件断开预定时间段之后接通，并可在第四开关元件断开时断开。根据本专利技术的另一方面，提供了一种电源，该电源包括：DC-DC转换器，通过连接至电压源端的初级电路和与该初级电路磁性耦接的次级电路提供主电力；以及子转换器，存储从该次级电路供应的能源并提供传导存储能源的路径。附图说明本专利技术的以上和其他的方面、特征和其他优点将通过以下结合附图的详细说明更清楚地理解，其中：图1是根据本专利技术的实施方式的电力转换器的电路图；图2是标准模式下电路的主要组件的操作波形的图形；图3是保持模式下电路的主要组件的操作波形的图形；图4A至图4C是示出在标准模式下电路操作的电路图；以及图5A至图5D是示出在保持模式下电路操作的电路图。具体实施方式现将参考附图来详细描述本专利技术的实施方式。本专利技术的实施方式可修改为不同的形式并且本专利技术的范围不应当解释为受在此提出的实施方式的限制。更确切来说，提供这些实施方式旨在使本专利技术被全面且完整地了解，并将向本领域技术人员全面传达本专利技术的理念。附图中，元件的形状和尺寸可能为清晰起见而被放大。图1是根据本专利技术的一个实施方式的电力转换器的电路图。图2和图3是示出根据本专利技术的实施方式的电力转换器的主要元件的波形的示图。根据本专利技术的实施方式的电力转换器可包括向负载供应主电力的主转换器100和减少主电力损耗的子转换器110。例如，主转换器100可为向负载提供主电力的移相全桥直流电（DC）-DC转换器。子转换器110可整合到主转换器100中。子转换器110在交流电（AC）发生损耗的保持阶段可操作以减少输出损耗。在下文中，将参考图1详细地描述根据本专利技术的实施方式的电力转换器。参考图1，以根据本专利技术的实施方式的主转换器100为例，示出了在输出端并入了子转换器110的移相全桥DC-DC转换器（PSFBC）。移相全桥DC-DC转换器由于低电流/电压应力和零电压开关（ZVS）而具有高效率，并且因此非常有利于电力应用。更具体地，主转换器100包括：桥接电路Q1至Q4，桥接电路Q1至Q4中的两端，即串联连接的第一开关元件Q1的一端和第二开关元件Q2的一端，并联连接至电压源Vs，而桥接电路Q1至Q4中的另两端，即串联连接的第三开关元件Q3的一端和第四开关元件Q4的一端，并联连接至所述电压源Vs；变压器101和102包括初级绕组101和至少一个次级绕组102，初级绕组101连接在第一节点N1与第二节点N2之间，其中第一个开关元件Q1和第二开关元件Q2连接于第一节点N1而第三开关元件Q3和第四开关元件Q4连接于第二节点N2，该次级绕组102与初级绕组101磁性耦接；以及连接至变压器101和102的次级绕组102的电感元件Lo和电容元件Co。此外，主转换器100可包括开关模块Q5和Q6用以允许或中断变压器101和102的次级绕组102的电流iQ5和iQ6。子转换器110可设置于变压器101和102两端和电容元件Co的两端之间。子转换器110可包括：连接至次级绕组的电感元件Lo，为电感元件Lo提供存储能源路径的第一子开关元件QB1，以及为电感器元件Lo提供传导存储能源路径的第二子开关元件QB2。根据本专利技术的实施方式，子开关元件允许或中断来自变压器101和102的次级绕组102的电流iQB1和iQB2。变压器101和102的匝数比可是Np:Ns=n:1，如图1中所示，初级绕组101可通过漏电感和励磁电感组件Llkg和Lm表示。同时，第一开关元件Q1至第四开关元件Q4中的每个可分别包括二极管D1至D4中各自的一个和寄生电容C1至C4中各自的一个。由此构造成的主转换器100在标准模式和保持模式下给负载Ro供应主电力。在下文中，包括主转换器100的变压器101和102的初级绕组101和开关元件Q1至第四开关元件Q4中的至少一个的结构称为主转换器100的初级电路。此外，包括变压器101和102的次级绕组102、第五开关元件Q5、第六开关元件Q6、子转换器110和电容器元件Co中的至少一个的结构称为主转换器100的次级电路。升压转换器示为子转换器110的实例。如所示，子转换器110可包括电感元件Lo、第一子开关元件QB1和第二子开关元件QB2。更具体地，子转换器110可设置在变压器101和102的次级绕组102的两端和电容器元件Co两端之间。从变压器的次级绕组102的两端流到负载的电流可通过子开关元件QB1和QB2调节。根据本专利技术的实施方式，在标准模式下，可反复接通第二子开关元件QB2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源，包括：直流电（DC）‑DC转换器，向负载供应主电力；以及子转换器，连接至所述DC‑DC转换器并减少输出损耗，其中，所述子转换器基于保持时间可操作。

【技术特征摘要】
2012.12.21 KR 10-2012-01513021.一种电源，包括：直流电DC-DC转换器，向负载供应主电力；以及子转换器，连接至所述DC-DC转换器并减少输出损耗，其中，所述子转换器包括与负载并联连接的第一子开关元件，以及串联连接在所述DC-DC转换器与负载之间的第二子开关元件，其中，第一子开关元件在预定标准模式下断开，在预定保持模式下周期性地接通和断开，其中，第二子开关元件在预定标准模式下接通，在预定保持模式下周期性地接通和断开。2.根据权利要求1所述的电源，其中，所述DC-DC转换器包括：初级电路，包括变压器的初级绕组；以及次级电路，包括与所述变压器的所述初级绕组磁性耦接的次级绕组。3.根据权利要求2所述的电源，其中，所述DC-DC转换器的所述初级电路包括开关模块，所述开关模块中的两端，即串联连接的第一开关元件的一端和第二开关元件的一端，被连接至电压源的两端，且所述开关模块中的另两端，即串联连接的第三开关元件的一端和第四开关元件的一端，被并联连接至所述电压源的所述两端，其中，所述变压器的所述初级绕组连接在第一节点与第二节点之间，其中，所述第一开关元件和所述第二开关元件连接于所述第一节点，且所述第三开关元件和所述第四开关元件连接于所述第二节点。4.根据权利要求3所述的电源，其中，所述DC-DC转换器的所述次级电路包括串联连接至所述转换器的所述次级...

【专利技术属性】
技术研发人员：金在国，金正恩，金圣浩，柳东均，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR