两级共振转换器制造技术

一种两级共振转换器包括：可控电流源；共振储能电路，耦合到电流源；以及隔离降压型转换器，耦合到共振储能电路，隔离降压型转换器具有输出，其中共振储能电路使得隔离降压型转换器中的开关能够在软切换条件下切换。在一些实施例中，可控电流源是开关模式型电流源。在一些实施例中，隔离降压型转换器包括半桥转换器。在一些实施例中，隔离降压型转换器包括全桥转换器。在一些实施例中，隔离降压型转换器包括推挽转换器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】支持隔离级中的软切换的两级共振转换器
本专利技术涉及转换器拓扑领域。更具体而言，本专利技术涉及一种两级共振DC/DC转换器。
技术介绍
在DC/DC转换器中，将DC输入电压转换成更低DC输出电压。为了满足安全要求，通常需要精确调节输出电压并且到输出隔离的输入是有必要的。图1是现有技术的两级转换器100的示意图。两级转换器100包括功率因子校正(PFC)升压转换器120和隔离降压型转换器140。PFC升压转换器120向隔离降压型转换器140提供高电压DC电流。隔离降压型转换器140将高电压DC电流转换成低电压DC电流。在这一转换器和其它现有技术的转换器中，第二级的开关在硬切换条件之下工作从而造成高切换损耗并且由此影响转换器的总效率而且限制切换频率。此外，第二级需要用于在异常条件期间、比如在输出短路期间提供过电流保护的限流电路。对过电流保护的这一需要增加了控制电路的复杂性。在本领域中需要的是一种减少切换损耗的简化DC/DC转换器设计。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面中，一种共振转换器包括：可控电流源；共振储能电路，耦合到电流源；以及隔离降压型转换器，耦合到共振储能电路。隔离降压型转换器具有输出。共振储能电路使隔离降压型转换器中的开关能够在软切换条件下切换。在一些实施例中，可控电流源是开关模式型电流源。在一些实施例中，共振转换器还包括：功率因子校正(PFC)升压转换器，耦合到可控电流源的输入，其中PFC升压转换器被配置成向可控电流源的输入提供电压。在一些实施例中，PFC升压转换器被配置成向可控电流源的输入提供DC输入电压，并且隔离降压型转换器被配置成向隔离降压型转换器的输出提供DC输出电压。在一些实施例中，隔离降压型转换器包括由半桥转换器、全桥转换器和推挽转换器所构成的群组中的一个。在一些实施例中，隔离降压型转换器包括推挽转换器，推挽转换器包括：变压器，具有第一初级绕组、第二初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，其中可控电流源耦合到在第一初级绕组与第二初级绕组之间的节点以形成初级中心抽头；第一初级开关，耦合于第一初级绕组与可控电流源之间；以及第二初级开关，耦合于第二初级绕组与可控电流源之间。在一些实施例中，推挽转换器还包括：第一次级二极管，耦合于第一次级绕组与隔离降压型转换器的输出之间；以及第二次级二极管，耦合于第二次级绕组与隔离降压型转换器的输出之间。在一些实施例中，推挽转换器还包括：第一初级电感器，耦合于第一初级绕组与第一初级开关之间；以及第二初级电感器，耦合于第二初级绕组与第二初级开关之间。在一些实施例中，推挽转换器还包括：第一次级电感器，耦合于第一次级绕组与隔离降压型转换器的输出之间；以及第二次级电感器，耦合于第二次级绕组与隔离降压型转换器的输出之间。在一些实施例中，推挽转换器还包括：第一次级开关，耦合于第一次级绕组与隔离降压型转换器的输出之间；以及第二初级开关，耦合于第二初级绕组与隔离降压型转换器的输出之间。在一些实施例中，隔离降压型转换器包括全桥转换器，全桥转换器包括：变压器，具有第一初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组；第一初级开关，耦合于第一初级绕组的第一端子与可控电流源之间；第二初级开关，耦合于第一初级绕组的第二端子与可控电流源之间；第三初级开关，耦合于第一初级绕组的第一端子与可控电流源之间，其中第一初级开关和第三初级开关通过共同节点耦合到第一初级绕组的第一端子；以及第四初级开关，耦合于第一初级绕组的第二端子与可控电流源之间，其中第二初级开关和第四初级开关通过共同节点耦合到第一初级绕组的第二端子。在一些实施例中，全桥转换器还包括：第一次级二极管，耦合于第一次级绕组与隔离降压型转换器的输出之间；以及第二次级二极管，耦合于第二次级绕组与隔离降压型转换器的输出之间。在一些实施例中，全桥转换器还包括耦合于第一初级绕组的第一端子与第一初级开关和第三初级开关的共同节点之间的初级电感器。在一些实施例中，全桥转换器还包括耦合于第一次级绕组和第二次级绕组之间的共同节点与隔离降压型转换器的输出之间的次级电感器。在一些实施例中，全桥转换器还包括：第一次级开关，耦合于第一次级绕组与隔离降压型转换器的输出之间；以及第二次级开关，耦合于第二次级绕组与隔离降压型转换器的输出之间。在一些实施例中，隔离降压型转换器包括半桥转换器，半桥转换器包括：变压器，具有第一初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组；第一初级开关，耦合于第一初级绕组的第一端子与可控电流源之间；第二初级开关，耦合于第一初级绕组的第一端子与可控电流源之间，其中第一初级开关和第二初级开关通过共同节点耦合到第一初级绕组的第一端子。在一些实施例中，半桥转换器还包括：第一次级二极管，耦合于第一次级绕组与隔离降压型转换器的输出之间；以及第二次级二极管，耦合于第二次级绕组与隔离降压型转换器的输出之间。在一些实施例中，半桥转换器还包括耦合于第一初级绕组的第一端子与第一初级开关和第二初级开关的共同节点之间的初级电感器。在一些实施例中，半桥转换器还包括耦合于第一次级绕组和第二次级绕组之间的共同节点与隔离降压型转换器的输出之间的次级电感器。在一些实施例中，半桥转换器还包括：第一次级开关，耦合于第一次级绕组与隔离降压型转换器的输出之间；以及第二次级开关，耦合于第二次级绕组与隔离降压型转换器的输出之间。附图说明图1是现有技术的两级转换器的示意图。图2是根据本专利技术原理的两级共振转换器的一个实施例的示意图。图3是根据本专利技术原理的运用推挽(push-pull)转换器的两级共振转换器的一个实施例的示意图。图4A是根据本专利技术原理的两级共振转换器的第一级的一个实施例的波形图。图4B是根据本专利技术原理的两级共振转换器的第二级的一个实施例的波形图。图5是根据本专利技术原理的运用推挽转换器的两级共振转换器的另一实施例的示意图。图6是根据本专利技术原理的运用推挽转换器的两级共振转换器的又一实施例的示意图。图7是根据本专利技术原理的运用全桥(full-bridge)转换器的两级共振转换器的一个实施例的示意图。图8是根据本专利技术原理的运用全桥转换器的两级共振转换器的另一实施例的示意图。图9是根据本专利技术原理的运用全桥转换器的两级共振转换器的又一实施例的示意图。图10是根据本专利技术原理的运用半桥(half-bridge)转换器的两级共振转换器的一个实施例的示意图。图11是根据本专利技术原理的运用半桥转换器的两级共振转换器的另一实施例的示意图。图12是根据本专利技术原理的运用半桥转换器的两级共振转换器的又一实施例的示意图。图13是根据本专利技术原理的可控DC电流源的一个实施例的示意图。具体实施方式呈现以下描述以使本领域普通技术人员能够进行以及运用本专利技术，并且在专利申请及其要求的上下文中提供以下描述。对描述的实施例的各种修改对本领域技术人员是显而易见的，并且这里的通用原理可以应用于其它实施例。因此，本专利技术并非旨在于限于所示实施例而是将被赋予与这里描述的原理和特征一致的最广范围。图2是根据本专利技术原理的两级共振转换器200的一个实施例的示意图。两级共振转换器200包括功率因子校正(PFC)升压转换器220，该PFC升压转换器耦合到可控电流源230的输入，该可控电流源耦合到共振储能电路和隔离降压型转换器240。PFC升压转换器220向可控电流源23本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.22 US 12/765,4121.一种共振转换器，包括：功率源，提供电功率至所述共振转换器；可控电流源，其与提供电功率至所述共振转换器的所述功率源分离并且具有恒定DC输出电流；共振储能电路，耦合到所述可控电流源并且具有电容器和一个或多个电感器；以及隔离降压型转换器，耦合到所述共振储能电路，并且具有变压器和输出，其中所述共振储能电路的所述电感器中的至少一个直接耦合于所述变压器，并且所述可控电流源的所述输出电流耦合于所述变压器，以及；进一步地其中所述共振储能电路使得所述隔离降压型转换器中的开关能够在软切换条件下切换。2.根据权利要求1所述的共振转换器，其中所述可控电流源是开关模式型电流源，所述开关模式型电流源利用切换操作生成恒定输出电流。3.根据权利要求1所述的共振转换器，还包括：功率因子校正升压转换器，耦合到所述可控电流源的输入，其中所述功率因子校正升压转换器被配置成向所述可控电流源的所述输入提供电压。4.根据权利要求3所述的共振转换器，其中：所述功率因子校正升压转换器被配置成向所述可控电流源的所述输入提供DC输入电压；以及所述隔离降压型转换器被配置成向所述隔离降压型转换器的所述输出提供DC输出电压。5.根据权利要求1所述的共振转换器，其中所述隔离降压型转换器包括由半桥转换器、全桥转换器、以及推挽转换器构成的群组中的一个。6.根据权利要求5所述的共振转换器，其中所述隔离降压型转换器包括推挽转换器，所述推挽转换器包括：变压器，具有第一初级绕组、第二初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，其中所述可控电流源耦合到所述第一初级绕组与第二初级绕组之间的节点以形成初级中心抽头；第一初级开关，耦合于所述第一初级绕组与所述可控电流源之间；以及第二初级开关，耦合于所述第二初级绕组与所述可控电流源之间。7.根据权利要求6所述的共振转换器，其中所述推挽转换器还包括：第一次级二极管，耦合于所述第一次级绕组与所述隔离降压型转换器的所述输出之间；以及第二次级二极管，耦合于所述第二次级绕组与所述隔离降压型转换器的所述输出之间。8.根据权利要求6所述的共振转换器，其中所述推挽转换器还包括：第一初级电感器，耦合于所述第一初级绕组与所述第一初级开关之间；以及第二初级电感器，耦合于所述第二初级绕组与所述第二初级开关之间。9.根据权利要求6所述的共振转换器，其中所述推挽转换器还包括：第一次级电感器，耦合于所述第一次级绕组与所述隔离降压型转换器的所述输出之间；以及第二次级电感器，耦合于所述第二次级绕组与所述隔离降压型转换器的所述输出之间。10.根据权利要求6所述的共振转换器，其中所述推挽转换器还包括：第一次级开关，耦合于所述第一次级绕组与所述隔离降压型转换器的所述输出之间；以及第二次级开关，耦合于所述第二次级绕组与所述隔离降压型转换器的所述输出之间。11.根据权利要求5所述的共振转换器，其中所述隔离降压型转换器包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘马丁，
申请(专利权)人：弗莱克斯电子有限责任公司，
类型：
国别省市：