【技术实现步骤摘要】
本技术属于电力电子变换器，特别是涉及一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构。
技术介绍
1、在“双碳”背景下，数据中心是新型基础设施节能降耗的关键环节，也是促进全社会降碳增效的有力抓手，数据中心绿色转型发展已是大势所趋。数据中心的供电系统的末端各种cpu所需电压等级较广，现有的电源存在输出范围窄、效率低下等问题，需要多级的dc/dc变换器进行调节至所需的电压等级，损耗大量的电能，造成效率下降。现阶段应用较广泛的dc/dc变换器为llc变换器，llc变换器有着高效率的优点，但是存在着输出范围窄的问题。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，以克服现有变换器输出范围窄的问题。
2、一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，包括全桥llc电路、移相全桥电路、直流输入电源vin和输出电容c0，全桥llc电路和移相全桥电路共用一个桥臂，全桥llc电路和移相全桥电路的输入端均连接于直流输入电源vin，全桥llc电路和移相全桥电路的输出端分别连接输出电容c0的一端，输出电容c0的两端为电源拓扑结构的输出端。
3、优选的，所述全桥llc电路包括mos管s1、mos管s2、谐振电感lr1、励磁电感lm、谐振电容cr、变压器t1、mos管q1、mos管q2、滤波电容c1；所述移相全桥电路包括mos管s5、mos管s6、漏感lr2、变压器t2、mos管q3、mos管q4、滤波电感l0和滤波电容c2；全桥llc电路和移相全桥电路共用的桥臂包括mos管
4、所述变压器t1和变压器t2均为副边含中心抽头的变压器；所述的mos管s1的漏极、mos管s3的漏极、mos管s5的漏极与直流输入电源vin的正极相连；所述的mos管s1的源极与mos管s2的漏极相连，mos管s3的源极与mos管s4的漏极相连，mos管s5的源极与mos管s6的漏极相连；所述的mos管s2的源极、mos管s4的源极、mos管s6的源极与直流输入电源vin的负极相连；所述的谐振电感lr1的一端与变压器t1原边的同名端相连，谐振电感lr1的另一端与mos管s1的源极相连；所述的谐振电容cr与变压器t1原边的异名端相连，另一端与mos管s3的源极相连；所述励磁电感lm与变压器t1的原边相并联；所述的漏感lr2的一端与变压器t2原边的同名端相连，另一端与mos管s3的源极相连，变压器t2原边的异名端与mos管s5的源极相连；所述的变压器t1副边上方的同名端与mos管q1的源极相连，下方的异名端与mos管q2的源极相连，mos管q1的漏极和mos管q2的漏极相连，滤波电容c1的一端与变压器t1的中心抽头相连，另一端与mos管q1的漏极相连；所述的变压器t2副边上方的同名端与mos管q3的源极相连，下方的异名端与mos管q4的源极相连，mos管q3的漏极和mos管q4的漏极相连，滤波电容c2的一端与变压器t2的中心抽头相连，滤波电容c2的另一端与滤波电感l0的一端相连，滤波电感l0的另一端与mos管q3的漏极相连；所述输出电容c0的一端与mos管q1的漏极相连，输出电容c0的另一端与变压器t2的副边中心抽头相连；所述的mos管q1的漏极为输出电压的正极，变压器t2的副边中心抽头为输出电压的负极。
5、优选的，移相全桥电路的开关频率和全桥llc电路的开关频率相同。
6、优选的，mos管s1、mos管s2、mos管s3、mos管s4、mos管s5和mos管s6各自的漏极和源极之间均分别连接有一个二极管和电容。
7、优选的，二极管的正极连接mos管的源极连接，二极管的负极连接mos管的漏极连接。
8、优选的，变压器t1和变压器t2均采用平面变压器。
9、优选的，所述变压器t1和变压器t2的漏感集成到平面变压器内部。
10、优选的，漏感集成变压器的原边通过串联的方式将漏感串联，每层pcb板通过并联的方式将原副边的各个线圈连接。
11、优选的，中心电源拓扑结构工作时序分为8个时段。
12、优选的，输出电容c0连接mos管q1漏极的一端为高电平，输出电容c0的另一端为低电平。
13、与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
14、本技术提供一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，包括全桥llc电路、移相全桥电路、直流输入电源vin和输出电容c0，全桥llc电路和移相全桥电路的输入端均连接于直流输入电源vin，全桥llc电路和移相全桥电路共用一个桥臂，全桥llc电路和移相全桥电路的输出端分别连接输出电容c0的一端，输出电容c0的两端为电源拓扑结构的输出端。本申请利用全桥llc电路工作在固定频率下，即直流变压器，承担大部分功率；移相全桥电路的开关频率和全桥llc电路的开关频率相同，通过移相控制来调节输出电压，做到宽范围输出，使数据中心电源适应各个工况的同时，效率得到大幅度提升。
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1.一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在于，包括全桥LLC电路、移相全桥电路、直流输入电源Vin和输出电容C0，全桥LLC电路和移相全桥电路共用一个桥臂，全桥LLC电路和移相全桥电路的输入端均连接于直流输入电源Vin，全桥LLC电路和移相全桥电路的输出端分别连接输出电容C0的一端，输出电容C0的两端为电源拓扑结构的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在于，所述全桥LLC电路包括MOS管S1、MOS管S2、谐振电感Lr1、励磁电感Lm、谐振电容Cr、变压器T1、MOS管Q1、MOS管Q2、滤波电容C1；所述移相全桥电路包括MOS管S5、MOS管S6、漏感Lr2、变压器T2、MOS管Q3、MOS管Q4、滤波电感L0和滤波电容C2；全桥LLC电路和移相全桥电路共用的桥臂包括MOS管S3和MOS管S4；
3.根据权利要求1所述的一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在于，移相全桥电路的开关频率和全桥LLC电路的开关频率相同。
4.根据权利要求1所述的一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在
5.根据权利要求4所述的一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在于，二极管的正极连接MOS管的源极连接，二极管的负极连接MOS管的漏极连接。
6.根据权利要求1所述的一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在于，变压器T1和变压器T2均采用平面变压器。
7.根据权利要求6所述的一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在于，所述变压器T1和变压器T2的漏感集成到平面变压器内部。
8.根据权利要求6所述的一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在于，漏感集成变压器的原边通过串联的方式将漏感串联，每层PCB板通过并联的方式将原副边的各个线圈连接。
9.根据权利要求1所述的一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在于，中心电源拓扑结构工作时序分为8个时段。
10.根据权利要求1所述的一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在于，输出电容C0连接MOS管Q1漏极的一端为高电平，输出电容C0的另一端为低电平。
...【技术特征摘要】
1.一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在于，包括全桥llc电路、移相全桥电路、直流输入电源vin和输出电容c0，全桥llc电路和移相全桥电路共用一个桥臂，全桥llc电路和移相全桥电路的输入端均连接于直流输入电源vin，全桥llc电路和移相全桥电路的输出端分别连接输出电容c0的一端，输出电容c0的两端为电源拓扑结构的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在于，所述全桥llc电路包括mos管s1、mos管s2、谐振电感lr1、励磁电感lm、谐振电容cr、变压器t1、mos管q1、mos管q2、滤波电容c1；所述移相全桥电路包括mos管s5、mos管s6、漏感lr2、变压器t2、mos管q3、mos管q4、滤波电感l0和滤波电容c2；全桥llc电路和移相全桥电路共用的桥臂包括mos管s3和mos管s4；
3.根据权利要求1所述的一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在于，移相全桥电路的开关频率和全桥llc电路的开关频率相同。
4.根据权利要求1所述的一种宽范围高效率数据中心电源拓扑结构，其特征在于，mos管s1、mos管...
【专利技术属性】
技术研发人员：石勇，张千和，徐可心，王宇婷，王晓馨，封泽龙，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：新型
国别省市：
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