全数字式多相隔离桥式dc-dc变换器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器，它涉及多相桥式DC-DC变换【技术领域】。第一电容器C1正极与第一功率管Q1集电极、第三功率管Q3集电极和第五功率管Q5集电极相连，第一电容器C1负极分别与第二电容器C2正极、第一变压器T1的3脚、第二变压器T2的3脚、第三变压器T3的3脚相连，第二电容器C2负极与第二功率管Q2发射极、第四功率管Q4发射极、第六功率管Q6发射极相连，第二功率管Q2集电极与第一功率管Q1发射极、第三变压器T3的1脚相连。本发明可使输出滤波变得很简单，即使没有滤波也可获得较小的电流纹波。
【专利说明】全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是多相桥式DC-DC变换【技术领域】，全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器。
【背景技术】
[0002]现在用的大功率DC-DC变换器是采用单相桥式变换，当功率大，尤其是输出低电压大电流时，输出的整流就难保证电压纹波和输出电流纹波，也就是滤波很难做。几千安的输出电流，滤波电感和电容容量和体积都非常大，以至于难以生产。
【发明内容】
[0003]针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器，可使输出滤波变得很简单，即使没有滤波也可获得较小的电流纹波。
[0004]为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现:全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器，包括第一电容器Cl、第二电容器C2、第一功率管Ql-第六功率管Q6、第一电感L1-第三电感L3、第一同步整流装置Al-第三同步整流装置A3，第一电容器Cl正极与第一功率管Ql集电极、第三功率管Q3集电极和第五功率管Q5集电极相连，第一电容器Cl负极分别与第二电容器C2正极、第一变压器Tl的3脚、第二变压器T2的3脚、第三变压器T3的3脚相连，第二电容器C2负极与第二功率管Q2发射极、第四功率管Q4发射极、第六功率管Q6发射极相连，第二功率管Q2集电极与第一功率管Ql发射极、第三变压器T3的I脚相连，第四功率管Q4集电极与第三功率管Q3发射极、第二变压器T2的I脚相连，第六功率管Q6集电极与第五功率管Q5发射极、第一变压器Tl的I脚相连，第一变压器Tl的2脚和4脚分别与第一同步整流装置Al的I脚和3脚相连，第二变压器T2的2脚和4脚分别与第二同步整流装置A2的I脚和3脚相连，第三变压器T3的的2脚和4脚分别与第三同步整流装置A3的I脚和3脚相连，第一同步整流装置Al的2脚与第一电感LI 一端相连，第二同步整流装置A2的2脚与第二电感L2 —端相连，第三同步整流装置A3与第三电感L3一端相连，第一同步整流装置Al的4脚、第二同步整流装置A2的4脚和第三同步整流装置A3的4脚均与电源负极相连,第一电感LI另一端、第二电感L2另一端和第三电感L3另一端均与电源正极相连。
[0005]本发明可使输出滤波变得很简单，即使没有滤波也可获得较小的电流纹波。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本发明；
图1为本发明的结构示意图(图中只画了 3相)；
图2为本发明的控制逻辑图(图中只画了 3相)；
图3为本发明的功率管驱动脉冲图(图中只画了 3相)；
图4为本发明的经多路倍流整流后合成电流波形图(图中只画了 3相)； 图5为本发明的电压调节原理图。
[0007]【具体实施方式】
[0008]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0009]参照图1-5，本【具体实施方式】采用以下技术方案:全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器，包括第一电容器Cl、第二电容器C2、第一功率管Ql-第六功率管Q6、第一电感L1-第三电感L3、第一同步整流装置Al-第三同步整流装置A3，第一电容器Cl正极与第一功率管Ql集电极、第三功率管Q3集电极和第五功率管Q5集电极相连，第一电容器Cl负极分别与第二电容器C2正极、第一变压器Tl的3脚、第二变压器T2的3脚、第三变压器T3的3脚相连，第二电容器C2负极与第二功率管Q2发射极、第四功率管Q4发射极、第六功率管Q6发射极相连，第二功率管Q2集电极与第一功率管Ql发射极、第三变压器T3的I脚相连，第四功率管Q4集电极与第三功率管Q3发射极、第二变压器T2的I脚相连，第六功率管Q6集电极与第五功率管Q5发射极、第一变压器Tl的I脚相连，第一变压器Tl的2脚和4脚分别与第一同步整流装置Al的I脚和3脚相连，第二变压器T2的2脚和4脚分别与第二同步整流装置A2的I脚和3脚相连，第三变压器T3的的2脚和4脚分别与第三同步整流装置A3的I脚和3脚相连，第一同步整流装置Al的2脚与第一电感LI 一端相连，第二同步整流装置A2的2脚与第二电感L2 —端相连，第三同步整流装置A3与第三电感L3 —端相连，第一同步整流装置Al的4脚、第二同步整流装置A2的4脚和第三同步整流装置A3的4脚均与电源负极相连，第一电感LI另一端、第二电感L2另一端和第三电感L3另一端均与电源正极相连。
[0010]本【具体实施方式】由单片机或dsp配合FPGA产生多路控制信号，每路信号之间相差360/n，n是多相的相数。如图1中的3相变换器，I相为O度，2相为120度，3相为240度。三个信号由三个同步定时器产生三组六路PWM信号，分别控制Q1-Q6。每路驱动信号的相位由多个同步定时器不同的定时初值来确定。
[0011]如图2中，Timl，Tim2，Tim3，Tim4为四个同步而独立的定时器。Tim4为移相定时器，计数模式为加计数，最大值为22400 (计数频率=168MHz，pwm调制频率15KHz，360度相移)。Timl，Tim2，Tim3为三路加减计数模式的定时器，最大计数值为11200 (180度相移)。
[0012]定时器启动时，Tim4用2个比较寄存器，寄存器I值为7467，寄存器2值为14933.Timl和Tim4同时启动没有相移(O度)，比较寄存器I的值=7467时，将Tim2的计数值置0，这样Tim2的计数值和Timl就差120度。同样比较寄存器2的值=14933时，将Tim3的计数值置0，这样Tim3的计数值和Timl就差240度。这样就获得了三个相差120度的三角波，用这三个三角波就可调制三相PWM驱动信号。同样方法，可获得多相PWM驱动信号。对于三相变换，因为三相负载对称，可用一个三相变压器。对于多相变换，只能用多个单相变压器。
[0013]多相变换，相数采用三的倍数。使得变换网络为对称网路，变换过程中无零序和零序谐波电流。多相变换就为对称网络变换，不需考虑多相均流。由于输出采用同步整流，各相之间无环流。如三相变换，经整流后形成6脉动电压，所以电流，电压纹波就降到了很多，若要求更小的电压电流纹波可增加变换器相数，或提高开关频率，加一个较小的电感和电容组成的滤波器。图3中是电流的脉动，电压脉动更小。
[0014]本【具体实施方式】的多相变换器的控制原理如图5:输出给定电压(参考电压)和实测输出电压(平均值)的差值经PI调节，控制各相驱动的占空比，是输出电压稳定。
[0015]本【具体实施方式】可使输出滤波变得很简单，即使没有滤波也可获得较小的电流纹波。
[0016]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.全数字式多相隔离桥式DC-DC变换器,其特征在于,包括第一电容器(Cl)、第二电容器(C2)、第一功率管(Ql)-第六功率管(Q6)、第一电感(LI)-第三电感(L3)、第一同步整流装置(Al)-第三同步整流装置(A3)，第一电容器(Cl)正极与第一场功率管(Ql)集电极、第三功率管(Q3)集电极和第五场功率管(Q5)集电极相连，第一电容器(Cl)负极分别与第二电容器(C2)正极、第一变压器(Tl)的3脚、第二变压器(T2)的3脚、第三变压器(T3)的3脚相连，第二电容器(C2)负极与第二功率管(Q2)发射极、第四功率管(Q4)发射极、第六功率管(Q6)发射极相连，第二功率管(Q2)集电极与第一功率管(Ql)发射极、第三变压器(T3)的I脚相连，第四功率管(Q4)集电极与第三功率管(Q3)发射极、第二变压器(T2)的I脚相连，第六功率管(Q6)集电极与第五功率管(Q5)发射极、第一变压器(Tl)的I脚相连，第一变压器(Tl)的2脚和4脚分别与第一同步整流装置(Al)的I脚和3脚相连，第二变压器(T2)的2脚和4脚分别与第二同步整流装置(A2)的I脚和3脚相连，第三变压器(T3)的的2脚和4脚分别与第三同步整流装置(A3)的I脚和3脚相连，第一同步整流装置(Al)的2脚与第一电感(LI) 一端相连，第二同步整流装置(A2)的2脚与第二电感(L2)一端相连，第三同步整流装置(A3)与第三电感(L3) —端相连，第一同步整流装置(Al)的4脚、第二同步整流装置(A2)的4脚和第三同步整流装置(A3)的4脚均与电源负极相连，第一电感(LI)另一端、第二电感(L2)另一端和第三电感(L3)另一端均与电源正极相连。
【文档编号】H02M3/335GK103560657SQ201310364435
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】樊志坚, 李志军 申请人:上海自间电控设备有限公司