用于双向功率传输的有源钳位电流馈电推挽转换器的制作方法

本公开涉及用于双向功率传输的有源钳位电流馈电推挽转换器。

背景技术：

1、电子电力系统通常由一个或多个由集成电路控制的电力转换器组成。功率转换器在输入侧接收具有输入幅度、频率和/或相位的电输入，并在输出侧将电输入转换为具有幅度、频率、和/或频率的电输出。隔离的双向功率转换器包括隔离变压器，以通过将隔离变压器布置在初级侧和次级侧之间而将功率转换器输出级或次级侧与输入级或初级侧电隔离。为了将低电压转换为高电压，一种方法包括体积庞大的电容器充电器，该充电器具有连接到逆变器输入端的几毫法拉(mf)电容器。另一种方法是用于高vin到低vout转换的相移全桥隔离拓扑，但它对于反向低电压到高电压应用具有启动问题。

技术实现思路

1、本文件一般涉及开关功率转换器及其操作方法。一种装置示例包括双向功率转换器电路。功率转换器电路包括：初级电路侧，包括多个初级开关；隔离变压器；和次级电路侧，通过所述隔离变压器与所述初级电路侧分离。所述次级电路侧包括：电感器；整流器电路，耦合到所述电感器并且被配置为从所述初级电路侧接收能量并向所述初级电路侧提供所述能量；和钳位电路，耦合到所述电感器并且被配置为向所述电感器提供防止电感器电流失控的复位电压。

2、本节旨在提供本专利申请主题的概述。其不旨在提供对本发明的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。

技术特征：

1.一种双向功率转换器电路，所述功率转换器电路包括：

2.根据权利要求1所述的功率转换器电路，其中所述整流器电路包括多个同步整流器开关，并且所述钳位电路包括多个钳位开关和多个钳位电容器，其中多个钳位电容器中的每个钳位电容耦合到所述钳位开关和所述电感器，并且每个钳位开关耦合到同步整流器开关。

3.根据权利要求2所述的功率转换器电路，其中所述初级电路侧包括全桥转换器电路拓扑，并且所述整流器电路包括全波整流器电路拓扑。

4.根据权利要求1所述的功率转换器电路，其中所述功率转换器电路被配置为操作以在正向模式和反向模式中转换电压，并且当在所述正向模式中，所述初级电路侧的输入电压高于所述次级电路侧的输出电压，并且在所述反向模式中，所述次级电路侧的输入电压高于或低于所述初级电路侧的输出电压。

5.根据权利要求4所述的功率转换器电路，

6.根据权利要求1所述的功率转换器电路，

7.根据权利要求6所述的功率转换器电路，

8.一种操作双向功率转换器电路的方法，所述双向功率转换器具有通过变压器与次级电路侧分离的初级电路侧，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述限制所述电感器电流还包括：当耦合到所述钳位电容器的钳位开关接通时使所述钳位电容器充电，并且当所述钳位开关断开时使所述钳位电容器放电。

11.根据权利要求8所述的方法，其中操作所述功率转换器包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其中限制所述电感器电流还包括：

13.根据权利要求11所述的方法，其中在反向降压模式中操作功率转换器电路包括操作初级电路侧的全桥转换器电路。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括通过改变所述第一同步整流器fet和所述第二同步整流器fet的占空比，将所述功率转换器电路从反向降压模式转换到反向升压模式。

15.一种电源系统，所述系统包括：

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述整流器电路包括多个同步整流器开关，并且所述钳位电路包括多个钳位开关和多个钳位电容器，其中多个钳位电容器中的每个钳位电容耦合到所述钳位开关和所述电感器，并且每个钳位开关耦合到同步整流器开关。

17.根据权利要求15所述的系统，其中所述整流器电路包括全波整流器电路拓扑。

18.根据权利要求15所述的系统，其中所述电压转换器电路被配置为操作以在正向模式和反向模式中转换电压，并且当在所述正向模式中，所述第一供电轨的电压高于所述第二供电轨的电压，并且在所述反向模式中，所述第二供电轨的电压高于或低于所述第一供电轨的电压。

19.根据权利要求18所述的系统，

20.根据权利要求15所述的系统，

技术总结
本公开涉及用于双向功率传输的有源钳位电流馈电推挽转换器。一种包括双向功率转换器电路的设备。功率转换器电路包括：初级电路侧，包括多个初级开关；隔离变压器；和次级电路侧，通过所述隔离变压器与所述初级电路侧分离。所述次级电路侧包括：电感器；整流器电路，耦合到所述电感器并且被配置为从所述初级电路侧接收能量并向所述初级电路侧提供所述能量；和钳位电路，耦合到所述电感器并且被配置为向所述电感器提供防止电感器电流失控的复位电压。

技术研发人员：顾玮,陈思源,杨玉晨
受保护的技术使用者：美国亚德诺半导体公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14