一种变换电路及其控制方法与流程

文档序号:15394044发布日期:2018-09-08 01:45阅读:142来源:国知局

本发明涉及开关电源电路,特别是涉及一种变换电路及其控制方法。



背景技术:

在现有的直流变换应用场合,如中高压逆变器、功率放大器等,功率开关管的损耗较大。因此,如何设计出一种新的变换电路,有效降低开关电源变换电路中的开关管的开关损耗,是现有开关电源变换电路需要解决的问题。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于针对现有技术的不足,提供一种变换电路及其控制方法,使用该变换电路能够大大降低开关管的开关损耗。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

在本发明的第1方面,一种变换电路,包括第一直流电源、第三直流电源、第一电容、第三电容、第一mos管、第三mos管、第五mos管、第六mos管、第七mos管、第八mos管、驱动模块、控制模块、等效电感以及滤波器,所述第一直流电源与所述第三直流电源、所述第一电容与第三电容分别串联在正母线和负母线之间,所述第一直流电源、所述第三直流电源之间的连接点与所述第一电容、第三电容之间的连接点以及第三mos管的源极、第五mos管的漏极相连,所述第五mos管的源极连接第七mos管的漏极,所述第一mos管的源极连接所述第三mos管的漏极和所述第六mos管漏极,所述第一mos管的漏极连接正母线,所述第六mos管的源极连接所述第八mos管的漏极,所述第七mos管的源极与所述第八mos管的源极连接负母线,所述第一mos管、所述第三mos管、所述第五mos管、所述第六mos管、所述第七mos管、所述第八mos管的栅极分别连接所述驱动模块,所述驱动模块连接所述控制模块,所述第五mos管与所述第七mos管之间的连接点连接所述滤波器的一输入端,所述第六mos管与所述第八mos管之间的连接点通过所述等效电感连接所述滤波器的另一输入端。

在本发明的第2方面,一种变换电路,包括第一直流电源、第二直流电源、第一电容、第二电容、第二mos管、第四mos管、第五mos管、第六mos管、第七mos管、第八mos管、驱动模块、控制模块、等效电感以及滤波器,所述第一直流电源与所述第二直流电源、所述第一电容与第二电容分别串联在正母线和负母线之间,所述第一直流电源、所述第二直流电源之间的连接点与所述第一电容、第二电容之间的连接点以及第四mos管的漏极、第七mos管的源极相连,所述第七mos管的漏极连接所述第五mos管的源极,所述第二mos管的源极连接负母线,所述第二mos管的漏极连接所述第四mos管的源极和所述第八mos管的源极,所述第八mos管的漏极连接所述第六mos管的源极,所述第五mos管的漏极和所述第六mos管的漏极连接正母线,所述第二mos管、所述第四mos管、所述第五mos管、所述第六mos管、所述第七mos管、所述第八mos管的栅极分别连接所述驱动模块,所述驱动模块连接所述控制模块,所述第五mos管与所述第七mos管之间的连接点连接所述滤波器的一输入端,所述第六mos管与所述第八mos管之间的连接点通过所述等效电感连接所述滤波器的另一输入端。

在本发明的第3方面,一种变换电路,包括第一直流电源、第二直流电源、第三直流电源、第一电容、第二电容、第三电容、第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管、第五mos管、第六mos管、第七mos管、第八mos管、驱动模块、控制模块、等效电感以及滤波器,所述第二直流电源、所述第一直流电源与所述第三直流电源依次、所述第二电容、所述第一电容与第三电容依次分别串联在负母线和正母线之间,所述第一直流电源、所述第三直流电源之间的连接点与所述第一电容、第三电容之间的连接点以及第三mos管的源极、第五mos管的漏极相连,所述第五mos管的源极连接第七mos管的漏极,所述第一mos管的源极连接所述第三mos管的漏极和所述第六mos管漏极,所述第一mos管的漏极连接正母线,所述第六mos管的源极连接所述第八mos管的漏极,所述第七mos管的源极与所述第四mos管的漏极连接所述第一直流电源、所述第二直流电源之间的连接点与所述第一电容、所述第二电容之间的连接点,所述第八mos管的源极和所述第四mos管的源极、所述第二mos管的漏极相连,所述第二mos管的源极连接正母线,所述第一mos管、所述第二mos管、所述第三mos管、所述第四mos管、所述第五mos管、所述第六mos管、所述第七mos管、所述第八mos管的栅极分别连接所述驱动模块,所述驱动模块连接所述控制模块,所述第五mos管与所述第七mos管之间的连接点连接所述滤波器的一输入端,所述第六mos管与所述第八mos管之间的连接点通过所述等效电感连接所述滤波器的另一输入端。

在本发明的第4方面,一种变换电路,包括第一直流电源、第二直流电源、第一电容、第二电容、第一mos管、第三mos管、第五mos管、第六mos管、第七mos管、第八mos管、驱动模块、控制模块、隔离变压器电路以及次级侧电路,所述第一直流电源与所述第二直流电源、所述第一电容与第二电容分别串联在正母线和负母线之间,所述第一直流电源、所述第二直流电源之间的连接点与所述第一电容、第二电容之间的连接点以及第三mos管的源极、第五mos管的漏极相连,所述第五mos管的源极连接第七mos管的漏极,所述第一mos管的源极连接所述第三mos管的漏极和所述第六mos管漏极,所述第一mos管的漏极连接正母线,所述第六mos管的源极连接所述第八mos管的漏极,所述第七mos管的源极与所述第八mos管的源极连接负母线,所述第一mos管、所述第三mos管、所述第五mos管、所述第六mos管、所述第七mos管、所述第八mos管的栅极分别连接所述驱动模块,所述驱动模块连接所述控制模块,所述第五mos管与所述第七mos管之间的连接点连接所述隔离变压器电路的初级的第一端,所述第六mos管与所述第八mos管之间的连接点连接所述隔离变压器电路的初级的第二端,所述隔离变压器电路的次级连接所述次级侧电路。

进一步地,所述次级侧电路为全桥或半桥或全波整流电路。

在本发明的第5方面,一种变换电路,包括第一直流电源、第二直流电源、第一电容、第二电容、第二mos管、第四mos管、第五mos管、第六mos管、第七mos管、第八mos管、驱动模块、控制模块、隔离变压器电路以及次级侧电路,所述第一直流电源与所述第二直流电源、所述第一电容与第二电容分别串联在正母线和负母线之间,所述第一直流电源、所述第二直流电源之间的连接点与所述第一电容、第二电容之间的连接点以及第四mos管的漏极、第七mos管的源极相连,所述第七mos管的漏极连接所述第五mos管的源极,所述第二mos管的源极连接负母线,所述第二mos管的漏极连接所述第四mos管的源极和所述第八mos管的源极,所述第八mos管的漏极连接所述第六mos管的源极,所述第五mos管的漏极和所述第六mos管的漏极连接正母线,所述第二mos管、所述第四mos管、所述第五mos管、所述第六mos管、所述第七mos管、所述第八mos管的栅极分别连接所述驱动模块,所述驱动模块连接所述控制模块,所述第五mos管与所述第七mos管之间的连接点连接所述隔离变压器电路的初级的第一端,所述第六mos管与所述第八mos管之间的连接点连接所述隔离变压器电路的初级的第二端,所述隔离变压器电路的次级连接所述次级侧电路。

进一步地,所述次级侧电路为全桥或半桥或全波整流电路。

在本发明的第6方面,一种变换电路,包括第一直流电源、第二直流电源、第三直流电源、第一电容、第二电容、第三电容、第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管、第五mos管、第六mos管、第七mos管、第八mos管、驱动模块、控制模块、隔离变压器电路以及次级侧电路,所述第二直流电源、所述第一直流电源与所述第三直流电源依次、所述第二电容、所述第一电容与第三电容依次分别串联在负母线和正母线之间,所述第一直流电源、所述第三直流电源之间的连接点与所述第一电容、第三电容之间的连接点以及第三mos管的源极、第五mos管的漏极相连,所述第五mos管的源极连接第七mos管的漏极,所述第一mos管的源极连接所述第三mos管的漏极和所述第六mos管漏极,所述第一mos管的漏极连接正母线,所述第六mos管的源极连接所述第八mos管的漏极,所述第七mos管的源极与所述第四mos管的漏极连接所述第一直流电源、所述第二直流电源之间的连接点与所述第一电容、所述第二电容之间的连接点,所述第八mos管的源极和所述第四mos管的源极、所述第二mos管的漏极相连,所述第二mos管的源极连接正母线,所述第一mos管、所述第二mos管、所述第三mos管、所述第四mos管、所述第五mos管、所述第六mos管、所述第七mos管、所述第八mos管的栅极分别连接所述驱动模块,所述驱动模块连接所述控制模块,所述第五mos管与所述第七mos管之间的连接点连接所述隔离变压器电路的初级的第一端,所述第六mos管与所述第八mos管之间的连接点连接的初级的第二端,所述隔离变压器电路的次级连接所述次级侧电路。

进一步地,所述次级侧电路为全桥或半桥或全波整流电路。

进一步地,所述变换电路配置成具备双向变换功能。

一种控制本发明的第1-2、4-5方面所述的变换电路的控制方法,在进行直流转交流变换或者高频隔离型的直流转直流变换时,开通对应开关管组合以形成在输入侧对应于所述第一直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输入侧对应于所述第二直流电源/所述第三直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输入侧对应于所述第一直流电源与所述第二直流电源/所述第一直流电源与所述第三直流电源的变换回路,从而达到多电平转换的效果。

一种控制本发明的第1-2、4-5方面所述的变换电路的控制方法,在进行交流转直流变换或者高频隔离型的直流转直流变换时,开通对应开关管组合以形成在输出侧对应于所述第一直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输出侧对应于所述第二直流电源/所述第三直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输出侧对应于所述第一直流电源与所述第二直流电源/所述第一直流电源与所述第三直流电源的变换回路,从而达到多电平转换的效果。

一种控制本发明的第3、6方面所述的变换电路的控制方法,在进行直流转交流变换或者高频隔离型的直流转直流变换时,开通对应开关管组合以形成在输入侧对应于所述第一直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输入侧对应于所述第二直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输入侧对应于所述第三直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输入侧对应于所述第一直流电源与所述第二直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输入侧对应于所述第一直流电源与所述第三直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输入侧对应于所述第一直流电源、所述第二直流电源以及所述第三直流电源的变换回路,从而达到多电平转换的效果。

一种控制本发明的第3、6方面所述的变换电路的控制方法,在进行交流转直流变换或者高频隔离型的直流转直流变换时,开通对应开关管组合以形成在输出侧对应于所述第一直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输出侧对应于所述第二直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输出侧对应于所述第三直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输出侧对应于所述第一直流电源与所述第二直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输出侧对应于所述第一直流电源与所述第三直流电源的变换回路,或者开通对应开关管组合以形成在输出侧对应于所述第一直流电源、所述第二直流电源以及所述第三直流电源的变换回路,从而达到多电平转换的效果。

在开关电源中使用本发明的变换电路,进行相应的控制,其开关管的开关损耗将大大降低,远远优于单一的两电平电源。

附图说明

图1为本发明实施例1的变换电路(非隔离型)的结构图;

图2为图1所示变换电路的电压输出波形图;

图3为图1所示变换电路的电压输出波形与开关管控制时序比照图;

图4为本发明实施例2的变换电路(非隔离型)的结构图;

图5为图4所示变换电路的电压输出波形图;

图6为图4所示变换电路的电压输出波形与开关管控制时序比照图;

图7为本发明实施例3的变换电路(非隔离型)的结构图;

图8为图7所示变换电路的电压输出波形图;

图9为图7所示变换电路的电压输出波形与开关管控制时序比照图;

图10为本发明实施例4的变换电路(隔离型)的结构图;

图11为本发明实施例5的变换电路(隔离型)的结构图;

图12为本发明实施例6的变换电路(隔离型)的结构图;

图13为本发明实施例4-6中的隔离变压器电路的等效变形电路示例图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本发明的范围及其应用。

实施例1

参阅图1,一种变换电路,包括第一直流电源dc1、第三直流电源dc3、第一电容c1、第三电容c3、第一mos管q1、第三mos管q3、第五mos管q5、第六mos管q6、第七mos管q7、第八mos管q8、驱动模块、控制模块、等效电感l1以及滤波器,所述第一直流电源dc1与所述第三直流电源dc3、所述第一电容c1与第三电容c3分别串联在正母线+bus和负母线-bus之间,所述第一直流电源dc1、所述第三直流电源dc3之间的连接点与所述第一电容c1、第三电容c3之间的连接点以及第三mos管q3的源极、第五mos管q5的漏极相连,所述第五mos管q5的源极连接第七mos管q7的漏极,所述第一mos管q1的源极连接所述第三mos管q3的漏极和所述第六mos管q6漏极,所述第一mos管q1的漏极连接正母线+bus,所述第六mos管q6的源极连接所述第八mos管q8的漏极,所述第七mos管q7的源极与所述第八mos管q8的源极连接负母线-bus,所述第一mos管q1、所述第三mos管q3、所述第五mos管q5、所述第六mos管q6、所述第七mos管q7、所述第八mos管q8的栅极分别连接所述驱动模块,所述驱动模块连接所述控制模块,所述第五mos管q5与所述第七mos管q7之间的连接点连接所述滤波器的一输入端,所述第六mos管q6与所述第八mos管q8之间的连接点通过所述等效电感l1连接所述滤波器的另一输入端。

工作原理:

控制如图1所示的变换电路工作时,如在逆变模式,可导通第一mos管q1、第六mos管q6、第五mos管q5,或者第五mos管q5、第八mos管q8,或者第一mos管q1、第六mos管q6、第七mos管q7构成回路,从而可以将第一直流电源dc1,第二直流电源dc2,或者第一直流电源dc1+第二直流电源dc2的电压逆变,或者第七mos管q7、第八mos管q8,或者第五mos管q5、第三mos管q3、第六mos管q6导通够续流。参阅图2,本电路工作时可以有四个回路,五个电平,即v1,v2,-v1,v1+v2和“0”。假若dc1=v1=150v,dc3=v2=250,所以dc1+dc3=v1+v2=400v,图2所示的电路输出波形其幅值最大在380v(即小于400v),开通对应的开关管逆变输出,在0-a1(或者a2-0)区间开通dc1区域的回路进行pwm模式工作,即第七mos管q7常通,第六mos管q6按pwm模式开通,第三mos管q、第八mos管q8的反并二极管导通或者可以根据需要进行同步整流模式的开通。此时vout=v1*d1,d1为pwm的占空比。此时第六mos管q6、第八mos管q8所承受的开关电压为v1,远低于400v;当在a1-b1(或者b2-a2)区间时,则开通相对应的开关管,形成v2(dc3)的斩波,此时开启第一mos管q1按pwm模式工作,第六mos管q6常通,第三mos管q3、第五mos管q5的反并二极管导通,或者可以根据需要进行同步整流模式的开通。此时vout=v2*d2,d2为pwm的占空比。同样,此时第一mos管q1、第三mos管q3所承受的开关电压为v2,远低于400v;当在b1-b2区间时,则开通相对应的开关管,形成v1+v2(dc1+dc3)的斩波,此时开启第一mos管q1按pwm模式工作,第六mos管q6、第七mos管q7常通,然后第三mos管q3的反并二极管导通续流,或者可以根据需要进行同步整流模式的开通。此时vout=(v1+v2)*d3+v1dx,d3为pwm的占空比,dx为续流的导通占空比。或者,此时开启第七mos管q7做pwm模式工作,第六mos管q6、第一mos管q1常通,然后第五mos管q5的反并二极管导通续流,或者可以根据需要进行同步整流模式的开通。此时vout=(v1+v2)*d3+v1dx,d3为pwm的占空比,dx为续流的导通占空比。同样,此时第一mos管q1、第三mos管q3或者第七mos管q7、第五mos管q5所承受的开关电压为v2或者v1,远低于400v。所以在该电路中,开关管的开关损耗大大降低,远远比单一的两电平电源好。同时该电路还达到了常规两电源(三电平)不能现实的功能。

如图3所示的波形显示本电路最大可以输出幅值为v1+v2的波形,如果所需输出波形的最大幅值只需v1范围,或者v2范围,则按照如上所述,开通对应的开关管而构成回路即可。如果需要本电路输出负向的波形,其工作原理可以以此类推,只是其最大幅值只能为v1、v2中的最大电压,因此,如果需要输出双向等同幅值的波形,则最大幅值只能达到v1或者v2中的最大电压。

本发明的非隔离型实施例中,等效电感l1代表变换电路回路中的等效电感,不局限于或者不固定为只是接入在某一侧或者两侧的电感。此外,本发明还包括由负载如发电机(电动机)所提供的等效电感和滤波器的情形。

实施例2

参阅图4,一种变换电路,包括第一直流电源dc1、第二直流电源dc2、第一电容c1、第二电容c2、第二mos管q2、第四mos管q4、第五mos管q5、第六mos管q6、第七mos管q7、第八mos管q8、驱动模块、控制模块、等效电感l1以及滤波器,所述第一直流电源dc1与所述第二直流电源dc2、所述第一电容c1与第二电容c2分别串联在正母线+bus和负母线-bus之间,所述第一直流电源dc1、所述第二直流电源dc2之间的连接点与所述第一电容c1、第二电容c2之间的连接点以及第四mos管q4的漏极、第七mos管q7的源极相连,所述第七mos管q7的漏极连接所述第五mos管q5的源极,所述第二mos管q2的源极连接负母线-bus,所述第二mos管q2的漏极连接所述第四mos管q4的源极和所述第八mos管q8的源极,所述第八mos管q8的漏极连接所述第六mos管q6的源极,所述第五mos管q5的漏极和所述第六mos管q6的漏极连接正母线+bus,所述第二mos管q2、所述第四mos管q4、所述第五mos管q5、所述第六mos管q6、所述第七mos管q7、所述第八mos管q8的栅极分别连接所述驱动模块,所述驱动模块连接所述控制模块,所述第五mos管q5与所述第七mos管q7之间的连接点连接所述滤波器的一输入端,所述第六mos管q6与所述第八mos管q8之间的连接点通过所述等效电感l1连接所述滤波器的另一输入端。

本实施例跟前述实施例的差异是第二直流电源dc2在第一直流电源dc1的负端,即跟实施例一是对称性的电路。

工作原理:

参阅图5,设dc1=v1,dc2=v2,与前述实施例一类似,本实施例的电路可以有四个回路,五个电平,即v1,-v1,-v2,-(v1+v2)和“0”。假设dc1=v1=150v,dc2=v2=250,dc1+dc2=v1+v2=400v。图5所示的输出波形其幅值最大在380v(即小于400v),开通对应的开关管逆变输出,在0-a3(或者a4-0)区间开通dc1区域的回路按pwm模式工作,即第五mos管q5常通,第八mos管q8按pwm模式开通,第四mos管q4、第六mos管q6的反并二极管导通或者可以根据需要进行同步整流模式的开通。此时vout=v1*d1,d1为pwm的占空比。此时第六mos管q6、第八mos管q8所承受的开关电压为v1,远低于400v;当在a3-b3(或者b4-a4)区间时,则开通相对应的开关管形成v2(dc3)的斩波即可,此时开启第二mos管q2按pwm模式工作,第八mos管q8常通,第七mos管q7、第四mos管q4的反并二极管导通,或者可以根据需要进行同步整流模式的开通。此时vo=v2*d2,d2为pwm的占空比。同样,此时第二mos管q2、第四mos管q4所承受的开关电压为v2,远低于400v;当在b3-b4区间时,则开通相对应的开关管形成v1+v2(dc1+dc3)的斩波即可,此时开启第二mos管q2按pwm模式工作,第八mos管q8、第五mos管q5常通,然后第四mos管q4的反并二极管导通续流,或者可以根据需要进行同步整流模式的开通。此时vout=(v1+v2)*d3+v1dx,d3为pwm的占空比,dx为续流的导通占空比。或者,此时开启第五mos管q5做pwm模式工作,第八mos管q8、第二mos管q2常通,然后第七mos管q7的反并二极管导通续流,或者可以根据需要进行同步整流模式的开通。此时vout=(v1+v2)*d3+v1dx,d3为pwm的占空比,dx为续流的导通占空比。同样,此时第二mos管q2、第四mos管q4或者第七mos管q7、第五mos管q5所承受的开关电压为v2或者v1,远低于400v。所以在该电路中,开关管的开关损耗大大降低,远远比单一的两电平电源好。同时该电路还达到了常规两电源(三电平)不能现实的功能。

同样,如图6所示的波形显示本电路最大可以输出幅值为v1+v2的波形,如果所需输出波形的最大幅值只需v1,或者v2范围,则按照如上所述开通对应的开关管形成回路即可。如果需要本电路输出正向的波形,其工作原理可以以此类推,只是其最大幅值只能为v1、v2中的最大电压,因此,如果需要输出双向等同幅值的波形,则最大幅值只能达到v1或者v2中的最大电压。

实施例3

参阅图7,一种变换电路,包括第一直流电源dc1、第二直流电源dc2、第三直流电源dc3、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3、第四mos管q4、第五mos管q5、第六mos管q6、第七mos管q7、第八mos管q8、驱动模块、控制模块、等效电感l1以及滤波器,所述第二直流电源dc2、所述第一直流电源dc1与所述第三直流电源dc3依次、所述第二电容c2、所述第一电容c1与第三电容c3依次分别串联在负母线-bus和正母线+bus之间,所述第一直流电源dc1、所述第三直流电源dc3之间的连接点与所述第一电容c1、第三电容c3之间的连接点以及第三mos管q3的源极、第五mos管q5的漏极相连,所述第五mos管q5的源极连接第七mos管q7的漏极,所述第一mos管q1的源极连接所述第三mos管q3的漏极和所述第六mos管q6漏极,所述第一mos管q1的漏极连接正母线+bus,所述第六mos管q6的源极连接所述第八mos管q8的漏极,所述第七mos管q7的源极与所述第四mos管q4的漏极连接所述第一直流电源dc1、所述第二直流电源dc2之间的连接点与所述第一电容c1、所述第二电容c2之间的连接点,所述第八mos管q8的源极和所述第四mos管q4的源极、所述第二mos管q2的漏极相连,所述第二mos管q2的源极连接正母线+bus,所述第一mos管q1、所述第二mos管q2、所述第三mos管q3、所述第四mos管q4、所述第五mos管q5、所述第六mos管q6、所述第七mos管q7、所述第八mos管q8的栅极分别连接所述驱动模块,所述驱动模块连接所述控制模块,所述第五mos管q5与所述第七mos管q7之间的连接点连接所述滤波器的一输入端,所述第六mos管q6与所述第八mos管q8之间的连接点通过所述等效电感l1连接所述滤波器的另一输入端。

工作原理:

参阅图8,设dc1=v1,dc2=dc3=v2,则本电路刚好具备前述实施例一、实施例二的各回路以及电平,因此可以有五个回路,即dc1,dc2,d3,dc1+dc2,dc1+dc3,并提供七个电平,即+v1,v2(dc3),v1+v2,-v1,-v2(dc2),-v1-v2和“0”。使用电路中的各开关管形成前述的电平回路已经在实施例一、实施例二的工作原理中描述,此处不再累述。相关示意波形如图9所示。

同时,前述实施例的电路的开关管具备反向功能,在ab端接入反向的电源,并施加对应反向时序控制时,则可以完成反向的电源变换功能。因此,前述实施例的电路都具备双向变换功能。

另外,前述实施例的电路还可以接入隔离电路,代替非隔离型电路,进行隔离电源的正向变换,如果隔离电源电路具备反向功能,则接入该隔离电路的整体电路也具备双向变换功能。

实施例4

本实施例与实施例1的差别在于采用隔离电路。

如图10所示,本实施例的隔离型与实施例1的非隔离型均具备双向变换功能,隔离型的次级侧电路可以是全桥,也可以是半桥,也可以是全波电路。非隔离型的电感可以是单电感,也可以是两相上的两个电感,在回路中等效为一个电感。此电路为四电平隔离型。

参阅图10,一种变换电路,包括第一直流电源dc1、第二直流电源dc2、第一电容c1、第二电容c2、第一mos管q1、第三mos管q3、第五mos管q5、第六mos管q6、第七mos管q7、第八mos管q8、驱动模块、控制模块、隔离变压器电路以及次级侧电路,所述第一直流电源dc1与所述第二直流电源dc2、所述第一电容c1与第二电容c2分别串联在正母线+bus和负母线-bus之间,所述第一直流电源dc1、所述第二直流电源dc2之间的连接点与所述第一电容c1、第二电容c2之间的连接点以及第三mos管q3的源极、第五mos管q5的漏极相连,所述第五mos管q5的源极连接第七mos管q7的漏极,所述第一mos管q1的源极连接所述第三mos管q3的漏极和所述第六mos管q6漏极,所述第一mos管q1的漏极连接正母线+bus,所述第六mos管q6的源极连接所述第八mos管q8的漏极,所述第七mos管q7的源极与所述第八mos管q8的源极连接负母线-bus,所述第一mos管q1、所述第三mos管q3、所述第五mos管q5、所述第六mos管q6、所述第七mos管q7、所述第八mos管q8的栅极分别连接所述驱动模块,所述驱动模块连接所述控制模块,所述第五mos管q5与所述第七mos管q7之间的连接点连接所述隔离变压器电路的初级的第一端,所述第六mos管q6与所述第八mos管q8之间的连接点连接所述隔离变压器电路的初级的第二端,所述隔离变压器电路的次级连接所述次级侧电路。

工作原理参考实施例1的工作原理,在此不予赘述。

实施例5

如图11所示,本实施例与实施例2的差别在于采用隔离电路。此电路为四电平隔离型的另外一种变形。

参阅图11,一种变换电路,包括第一直流电源dc1、第二直流电源dc2、第一电容c1、第二电容c2、第二mos管q2、第四mos管q4、第五mos管q5、第六mos管q6、第七mos管q7、第八mos管q8、驱动模块、控制模块、隔离变压器电路以及次级侧电路,所述第一直流电源dc1与所述第二直流电源dc2、所述第一电容c1与第二电容c2分别串联在正母线+bus和负母线-bus之间,所述第一直流电源dc1、所述第二直流电源dc2之间的连接点与所述第一电容c1、第二电容c2之间的连接点以及第四mos管q4的漏极、第七mos管q7的源极相连,所述第七mos管q7的漏极连接所述第五mos管q5的源极,所述第二mos管q2的源极连接负母线-bus,所述第二mos管q2的漏极连接所述第四mos管q4的源极和所述第八mos管q8的源极,所述第八mos管q8的漏极连接所述第六mos管q6的源极,所述第五mos管q5的漏极和所述第六mos管q6的漏极连接正母线+bus,所述第二mos管q2、所述第四mos管q4、所述第五mos管q5、所述第六mos管q6、所述第七mos管q7、所述第八mos管q8的栅极分别连接所述驱动模块,所述驱动模块连接所述控制模块,所述第五mos管q5与所述第七mos管q7之间的连接点连接所述隔离变压器电路的初级的第一端,所述第六mos管q6与所述第八mos管q8之间的连接点连接所述隔离变压器电路的初级的第二端,所述隔离变压器电路的次级连接所述次级侧电路。所述次级侧电路可以为全桥或半桥或全波整流电路。

工作原理参考实施例2的工作原理,在此不予赘述。

实施例6

如图12所示,本实施例与实施例3的差别在于采用隔离电路。此电路为六电平隔离型。

参阅图12,一种变换电路,包括第一直流电源dc1、第二直流电源dc2、第三直流电源dc3、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3、第四mos管q4、第五mos管q5、第六mos管q6、第七mos管q7、第八mos管q8、驱动模块、控制模块、隔离变压器电路以及次级侧电路,所述第二直流电源dc2、所述第一直流电源dc1与所述第三直流电源dc3依次、所述第二电容c2、所述第一电容c1与第三电容c3依次分别串联在负母线-bus和正母线+bus之间,所述第一直流电源dc1、所述第三直流电源dc3之间的连接点与所述第一电容c1、第三电容c3之间的连接点以及第三mos管q3的源极、第五mos管q5的漏极相连,所述第五mos管q5的源极连接第七mos管q7的漏极,所述第一mos管q1的源极连接所述第三mos管q3的漏极和所述第六mos管q6漏极,所述第一mos管q1的漏极连接正母线+bus,所述第六mos管q6的源极连接所述第八mos管q8的漏极,所述第七mos管q7的源极与所述第四mos管q4的漏极连接所述第一直流电源dc1、所述第二直流电源dc2之间的连接点与所述第一电容c1、所述第二电容c2之间的连接点,所述第八mos管q8的源极和所述第四mos管q4的源极、所述第二mos管q2的漏极相连,所述第二mos管q2的源极连接正母线+bus,所述第一mos管q1、所述第二mos管q2、所述第三mos管q3、所述第四mos管q4、所述第五mos管q5、所述第六mos管q6、所述第七mos管q7、所述第八mos管q8的栅极分别连接所述驱动模块,所述驱动模块连接所述控制模块,所述第五mos管q5与所述第七mos管q7之间的连接点连接所述隔离变压器电路的初级的第一端,所述第六mos管q6与所述第八mos管q8之间的连接点连接的初级的第二端,所述隔离变压器电路的次级连接所述次级侧电路。所述次级侧电路可以为全桥或半桥或全波整流电路。

工作原理参考实施例2的工作原理,在此不予赘述。

本发明实施例的隔离变压器电路还可以是但不限于采用如图13所示的等效变形电路。总之,本发明中的隔离电路可以直接采用各种常规的隔离电路,也可以是软开关的电路,各种隔离电路的变形方式,包括将谐振回路中的变压器部分设置成励磁电感和变压器作为两个部件相并联的方式,以及将电感设置在负载处而形成等效电感等方式,等等,均属于本发明的保护范围。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型,而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

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