直流-直流变换器制造技术

本公开实施例公开了一种直流‑直流变换器，直流‑直流变换器包括：母线电容、双管正激原边电路、正激变压器、副边整流滤波电路、升压电路和第二二极管；其中，母线电容的一端通过第二二极管与输入电源的正极连接，母线电容的另一端与输入电源的负极连接，母线电容的两端还与双管正激原边电路的输入端连接，双管正激原边电路的输出端与正激变压器的输入端连接，正激变压器的输出端与副边整流滤波电路的输入端连接，副边整流滤波电路的输出端为磁悬浮轴承控制器供电；升压电路，设置在输入电源和母线电容之间，用于当直流‑直流变换器的输入电压值降低到预定电压值时，为母线电容供电。

DC-DC converter

【技术实现步骤摘要】
直流-直流变换器
本公开涉及电路控制领域，特别涉及一种直流-直流变换器。
技术介绍
悬浮鼓风机使用磁轴承控制器将高速电机转子悬浮起来，消除轴承的摩擦力以达到高转速，磁轴承控制器需要稳定直流电源供电。该直流电源在磁悬浮领域应用需应对两种不同工况：一种情况是磁悬浮鼓风机电网输入正常时，正常输出直流电压使电机转子悬浮并高速工作；另一种情况是磁悬浮鼓风机电网输入故障时，该直流电源需保持输出电压一段时间，使电机转子减速到安全速度，此时该直流电才允许停止工作，而后磁轴承停止工作，电机转子安全降落到后备轴承。如果高于安全速度降落，则容易损坏转子和后备轴承，降落速度越高，损坏越严重，结果会导致整机维护周期缩短，甚至导致电机损坏。一般的直流电源供电方式有蓄电池UPS(不间断电源)，以及直接从变频器母线取电方式(即直流-直流变换器，也称为DC-DC变换器)。使用蓄电池供电方式需要配置蓄电池充电器，且蓄电池随时间老化，降低磁轴承供电可靠性，且使用UPS(不间断电源)则需要在UPS后端增加一个AC-DC变换器，系统复杂且价格较高。使用DC-DC变换器直接从电机驱动变频器母线取电，使用变频器母线电容作为能量缓冲。电网输入故障时，系统停机，变频器母线内储存的能量用于DC-DC变换器的输入，输出给磁轴承控制器使转子保持悬浮，允许电机转子减速到安全降落速度。使用基于变频器母线作为能量源的供电方式，输入电网故障时，该DC-DC变换器保持给磁悬浮轴承供电使转子持续悬浮并减速，会导致变频器母线电压快速下降(没有电网输入能量)。然而，传统DC-DC变换器对应输入电压工作范围相对较窄，低于下限工作电压后，变换器会停止输出，导致转子降落速度高于安全转速，系统无法达到预期维护时间和使用寿命。
技术实现思路
有鉴于此，本公开实施例提出了一种直流-直流变换器，用以解决现有技术的如下问题：传统DC-DC变换器对应输入电压工作范围相对较窄，低于下限工作电压后，变换器会停止输出，导致转子降落速度高于安全转速，系统无法达到预期维护时间和使用寿命。一方面，本专利技术实施例提出了一种直流-直流变换器，包括：母线电容、双管正激原边电路、正激变压器、副边整流滤波电路和升压电路；其中，所述母线电容的一端通过第二二极管与输入电源的正极连接，所述母线电容的另一端与所述输入电源的负极连接，所述母线电容的两端还与所述双管正激原边电路的输入端连接，所述双管正激原边电路的输出端与所述正激变压器的输入端连接，所述正激变压器的输出端与所述副边整流滤波电路的输入端连接，所述副边整流滤波电路的输出端作为供电输出端；所述升压电路，设置在所述输入电源和所述母线电容之间，当所述直流-直流变换器的输入电压值降低到预定电压值时，所述升压电路用于提供高于所述直流-直流变换器的输入电压值的输出电压，为所述母线电容供电，以维持所述母线电容的电压值高于后级的所述双管正激原边电路、所述正激变压器和所述副边整流滤波电路的最低工作电压。在一些实施例中，还包括：输入EMI滤波电路，所述输入EMI滤波电路的输入端与所述输入电源连接，所述输入EMI滤波电路的第一输出端与第一二极管的一端连接，所述输入EMI滤波电路的第二输出端与电阻的一端连接，所述输入EMI滤波电路的第二输出端还与第四电力电子开关连接；所述第一二极管的另一端与第二二极管的一端连接，所述第二二极管的另一端与所述母线电容的一端连接；所述母线电容的另一端与所述电阻的另一端连接，所述母线电容的另一端还与所述第四电力电子开关连接。在一些实施例中，还包括：输出EMI滤波电路，所述输出EMI滤波电路的输入端与所述副边整流滤波电路的输出端连接，所述输出EMI滤波电路的输出端作为供电输出端。在一些实施例中，所述升压电路包括：第三二极管、第一电感、第三电力电子开关、第一电容；其中，所述第三二极管的另一端与所述母线电容的一端连接，所述第三二极管的一端与所述第一电感的一端连接，所述第三二极管的一端还与第三电力电子开关的漏极连接，所述第三电力电子开关的源极与所述母线电容的另一端连接；所述第一电感的另一端与所述第一二极管的一端连接，所述第一电感的另一端还与所述第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端与第三电力电子开关的源极连接。在一些实施例中，所述输入EMI滤波电路包括：第一共模电感和第六电容，其中，所述第一共模电感的输入端与所述输入电源连接，所述第一共模电感的输出端并联在所述第六电容的两端。在一些实施例中，所述输入EMI滤波电路包括：第二共模电感、所述第一共模电感、第五电容和第六电容；其中，所述第一共模电感的输入端与所述输入电源连接，所述第一共模电感的输出端并联在所述第五电容的两端，所述第一共模电感的输出端还与所述第二共模电感的输入端连接，所述第二共模电感的输出端并联在所述第六电容的两端。在一些实施例中，所述副边整流滤波电路包括：第六二极管、第七二极管、第二电感和第三电容；其中，所述第六二极管的一端与所述正激变压器输出端的第一同名端连接，所述第六二极管的另一端与所述第七二极管的另一端连接，所述第六二极管的另一端还与所述第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第七二极管的一端以及所述正激变压器输出端的第一非同名端连接，所述第三电容的两端作为所述副边整流滤波电路的输出端。在一些实施例中，所述副边整流滤波电路包括：第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第二电感、第三电感、第三电容和第四电容；其中，所述第六二极管的一端与所述正激变压器输出端的第一同名端连接，所述第六二极管的另一端与所述第七二极管的另一端连接，所述第六二极管的另一端还与所述第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第七二极管的一端、所述正激变压器输出端的第一非同名端以及第四电容的一端连接；所述第八二极管的一端与所述正激变压器输出端的第二同名端连接，所述第八二极管的另一端与所述第九二极管的另一端连接，所述第八二极管的另一端还与所述第四电容的一端连接，所述第四电容的另一端与所述第三电感的一端连接，所述第三电感的另一端与所述第九二极管的一端、正激变压器输出端的第二非同名端连接，所述第三电感的一端接地；所述第三电容的一端和所述第四电容的另一端作为所述副边整流滤波电路的输出端。在一些实施例中，所述输出EMI滤波电路包括：第三共模电感和第七电容，其中，所述第三共模电感的输入端与所述副边整流滤波电路的输出端连接，所述第三共模电感的输出端并联在所述第七电容的两端；所述第七电容的两端作为所述供电输出端。在一些实施例中,还包括：检测电路、驱动电路和反激电路；所述反激电路与所述母线电容连接，用于供电；所述检测电路与所述驱动电路连接，用于检测所述母线电容的电压值是否小于或等于预定电压值，并在所述母线电容的电压值小于或等于所述预定电压值时，通过所述驱动电路触发所述升压电路工作。另一方面，本专利技术实施例提出了一种直流-直流变换器，包括：基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流-直流变换器，其特征在于，包括：/n母线电容、双管正激原边电路、正激变压器、副边整流滤波电路和升压电路；其中，/n所述母线电容的一端通过第二二极管与输入电源的正极连接，所述母线电容的另一端与所述输入电源的负极连接，所述母线电容的两端还与所述双管正激原边电路的输入端连接，所述双管正激原边电路的输出端与所述正激变压器的输入端连接，所述正激变压器的输出端与所述副边整流滤波电路的输入端连接，所述副边整流滤波电路的输出端作为供电输出端；/n所述升压电路，设置在所述输入电源和所述母线电容之间，当所述直流-直流变换器的输入电压值降低到预定电压值时，所述升压电路用于提供高于所述直流-直流变换器的输入电压值的输出电压，为所述母线电容供电，以维持所述母线电容的电压值高于后级的所述双管正激原边电路、所述正激变压器和所述副边整流滤波电路的最低工作电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流-直流变换器，其特征在于，包括：
母线电容、双管正激原边电路、正激变压器、副边整流滤波电路和升压电路；其中，
所述母线电容的一端通过第二二极管与输入电源的正极连接，所述母线电容的另一端与所述输入电源的负极连接，所述母线电容的两端还与所述双管正激原边电路的输入端连接，所述双管正激原边电路的输出端与所述正激变压器的输入端连接，所述正激变压器的输出端与所述副边整流滤波电路的输入端连接，所述副边整流滤波电路的输出端作为供电输出端；
所述升压电路，设置在所述输入电源和所述母线电容之间，当所述直流-直流变换器的输入电压值降低到预定电压值时，所述升压电路用于提供高于所述直流-直流变换器的输入电压值的输出电压，为所述母线电容供电，以维持所述母线电容的电压值高于后级的所述双管正激原边电路、所述正激变压器和所述副边整流滤波电路的最低工作电压。


2.如权利要求1所述的直流-直流变换器，其特征在于，还包括：
输入EMI滤波电路，所述输入EMI滤波电路的输入端与所述输入电源连接，所述输入EMI滤波电路的第一输出端与第一二极管的一端连接，所述输入EMI滤波电路的第二输出端与电阻的一端连接，所述输入EMI滤波电路的第二输出端还与第四电力电子开关连接；
所述第一二极管的另一端与第二二极管的一端连接，所述第二二极管的另一端与所述母线电容的一端连接；所述母线电容的另一端与所述电阻的另一端连接，所述母线电容的另一端还与所述第四电力电子开关连接。


3.如权利要求1所述的直流-直流变换器，其特征在于，还包括：
输出EMI滤波电路，所述输出EMI滤波电路的输入端与所述副边整流滤波电路的输出端连接，所述输出EMI滤波电路的输出端作为供电输出端。


4.如权利要求2所述的直流-直流变换器，其特征在于，所述升压电路包括：
第三二极管、第一电感、第三电力电子开关、第一电容；其中，
所述第三二极管的另一端与所述母线电容的一端连接，所述第三二极管的一端与所述第一电感的一端连接，所述第三二极管的一端还与第三电力电子开关的漏极连接，所述第三电力电子开关的源极与所述母线电容的另一端连接；所述第一电感的另一端与所述第一二极管的一端连接，所述第一电感的另一端还与所述第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端与第三电力电子开关的源极连接。


5.如权利要求2所述的直流-直流变换器，其特征在于，所述输入EMI滤波电路包括：
第一共模电感和第六电容，其中，所述第一共模电感的输入端与所述输入电源连接，所述第一共模电感的输出端并联在所述第六电容的两端。


6.如权利要求2所述的直流-直流变换器，其特征在于，所述输入EMI滤波电路包括：
第二共模电感、第一共模电感、第五电容和第六电容；
其中，所述第一共模电感的输入端与所述输入电源连接，所述第一共模电感的输出端并联在所述第五电容的两端，所述第一共模电感的输出端还与所述第二共模电感的输入端连接，所述第二共模电感的输出端并联在所述第六电容的两端。


7.如权利要求1所述的直流-直流变换器，其特征在于，所述副边整流滤波电路包括：
第六二极管、第七二极管、第二电感和第三电容；其中，
所述第六二极管的一端与所述正激变压器输出端的第一同名端连接，所述第六二极管的另一端与所述第七二极管的另一端连接，所述第六二极管的另一端还与所述第二电感的一端连接，所述第二电感的另一端与所述第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第七二极管的一端以及所述正激变压器输出端的第一非同名端连接，所述第三电容的两端作为所述副边整流滤波电路的输出端。


8.如权利要求1所述的直流-直流变换器，其特征在于，所述副边整流滤波电路包括：
第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第二电感、第三电感、第三电容和第四电容；其中，
所述第六二极管的一端与所述正激变压器输出端的第一同名端连接，所述第六二极管的...

【专利技术属性】
技术研发人员：席文杰，
申请(专利权)人：阿特拉斯·科普柯无锡压缩机有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32