直流-直流變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種直流-直流變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]直流-直流變換器中，一般使用開關(guān)器件通過控制輸入電流實現(xiàn)直流電壓的變換。對于升壓型變換器而言，可以通過開關(guān)器件對輸入電流進行控制。
[0003]受到占空比的限制，升壓型變換器的輸出電壓一般不會超過輸入電壓的五倍，同時，受到開關(guān)器件的耐壓限制，直流-直流變換器的輸入端高壓電源的電壓一般不超過2000Vo

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種直流-直流變換器，以增大直流-直流變換器的應(yīng)用范圍。
[0005]本發(fā)明實施例提供一種直流-直流變換器，包括變壓器，所述變壓器的原邊與高壓電源連接，所述變壓器的副邊與負載連接，還包括電抗器和開關(guān)電路，所述變壓器的原邊與所述高壓電源之間連接有所述電抗器，所述變壓器的副邊與所述負載之間連接有所述開關(guān)電路，所述開關(guān)電路將所述變壓器的副邊輸出電壓調(diào)制成方波電壓。
[0006]優(yōu)選地，所述直流-直流變換器還包括開關(guān)裝置，所述開關(guān)裝置連接在所述變壓器的原邊與高壓電源之間，所述開關(guān)裝置用于當所述變壓器的原邊電流超過電流閾值時，斷開所述高壓電源與所述變壓器的原邊的連接。
[0007]優(yōu)選地，所述開關(guān)電路包括第一開關(guān)單元和第二開關(guān)單元，所述第一開關(guān)單元與所述變壓器副邊并聯(lián)，并且所述第一開關(guān)單元的輸入端與所述變壓器副邊的電流輸出端連接，所述第二開關(guān)單元與所述變壓器副邊和所述負載串聯(lián)，所述第一開關(guān)單元用于將所述變壓器的副邊輸出電壓調(diào)制成方波電壓，所述第二開關(guān)單元用于單向?qū)ㄋ鲎儔浩鞲边叺碾娏鳌?br>[0008]可選地，所述第一開關(guān)單元為開關(guān)器件，所述第二開關(guān)單元為二極管，所述二極管的正極與所述變壓器副邊的電流輸出端連接。
[0009]優(yōu)選地，所述第一開關(guān)單元為開關(guān)器件，所述第二開關(guān)單元包括開關(guān)器件和與所述開關(guān)器件反并聯(lián)的二極管。
[0010]可選地，所述開關(guān)器件包括IGBT、M0SFET、IGCT或GT0。
[0011]優(yōu)選地，所述直流-直流變換器還包括電容，所述電容與所述負載并聯(lián)。
[0012]可選地，所述開關(guān)裝置包括斷路器、繼電器或空氣開關(guān)。
[0013]優(yōu)選地，所述開關(guān)裝置連接在所述電抗器與所述高壓電源之間。
[0014]優(yōu)選地，所述變壓器為高頻變壓器。
[0015]本發(fā)明實施例提供的直流-直流變換器，通過變壓器的副邊使用的開關(guān)電路控制變壓器副邊的電壓，形成高電平為副邊電壓，低電平為0V的方波，并將該方波電壓加在變壓器原邊的電抗器上，和變壓器原邊的電壓共同作用，形成電抗器上的電流，從而將變壓器原邊的能量可控地輸入到變壓器的副邊，使得直流-直流變換器可以不受輸入端高壓電源不超過2000V的限制，相比較現(xiàn)有技術(shù)，增大了直流-直流變換器的應(yīng)用范圍。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例一的直流-直流變換器電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明實施例二的直流-直流變換器電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明實施例三的直流-直流變換器電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標記說明:
[0020]2-高壓電源;3-負載;4-變壓器;5-電抗器;6-開關(guān)裝置;7_第一開關(guān)單元;8_開關(guān)器件;9-二極管；10-開關(guān)電路;11 -電容。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的示例性實施例的直流-直流變換器進行詳細描述。
[0022]實施例一
[0023]圖1是本發(fā)明實施例一的直流-直流變換器電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的直流-直流變換器包括變壓器4，變壓器4的原邊與高壓電源2連接，變壓器4的副邊與負載3連接，還包括電抗器5和開關(guān)電路10，變壓器4的原邊與高壓電源2之間連接有電抗器5，變壓器4的副邊與負載3之間連接有開關(guān)電路10，開關(guān)電路10將變壓器4的副邊輸出電壓調(diào)制成方波電壓。
[0024]在圖1中，開關(guān)電路由兩個帶有反并聯(lián)二極管的開關(guān)器件組成，在該處使用的開關(guān)器件為IGBT。其中，與變壓器副邊并聯(lián)的開關(guān)器件的作用是控制變壓器的副邊的輸出電壓以控制變壓器原邊的輸出電流；串聯(lián)在變壓器副邊和負載之間的開關(guān)器件始終處于關(guān)斷狀態(tài)，由與該開關(guān)器件反并聯(lián)的二極管實現(xiàn)電流的單向?qū)?。變壓器的一組同名端中位于原邊的同名端與高壓電源的正極連接，變壓器的位于副邊的同名端為電流流出端，因此當與變壓器副邊并聯(lián)的開關(guān)器件開通時，電流從該開關(guān)器件流過，該開關(guān)器件關(guān)斷時，電流從串聯(lián)在變壓器副邊和負載之間的開關(guān)器件流過，此時變壓器副邊電壓為0V。
[0025]通過控制變壓器副邊并聯(lián)的開關(guān)器件的開通和關(guān)斷，變壓器副邊輸出的電壓被調(diào)制成方波電壓，該方波電壓的高電平為副邊電壓，低電平為0V。
[0026]在本發(fā)明實施例中，開關(guān)器件為IGBT，但是在實際應(yīng)用中并不局限于此，可以使用的開關(guān)器件的類型包括IGBT、MOSFET、IGCT或GT0。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明實施例中的直流-直流變換器還包括電容11，電容11與負載3并聯(lián)。負載3并聯(lián)電容4可以穩(wěn)定輸出電壓。
[0028]本發(fā)明實施例中的變壓器4為高頻變壓器。
[0029]本發(fā)明實施例提供的直流-直流變換器，通過變壓器的副邊使用的開關(guān)電路控制變壓器副邊的電壓，形成高電平為副邊電壓，低電平為0V的方波，并將該方波電壓加在變壓器原邊的電抗器上，和變壓器原邊的電壓共同作用，形成電抗器上的電流，從而將變壓器原邊的能量可控地輸入到變壓器的副邊，使得直流-直流變換器可以不受輸入端高壓電源不超過2000V的限制，相比較現(xiàn)有技術(shù)，增大了直流-直流變換器的應(yīng)用范圍。
[0030]實施例二
[0031]如圖2所示，開關(guān)電路包括第一開關(guān)單元7和第二開關(guān)單元，其中，第一開關(guān)單元7可以為開關(guān)器件，第二開關(guān)單元包括開關(guān)器件8和與開關(guān)器件8反并聯(lián)的二極管，第一開關(guān)單元7與變壓器副邊并聯(lián)，并且第一開關(guān)單元7的輸入端與變壓器4副邊的電流輸出端連接，第二開關(guān)單元與變壓器4副邊和負載3串聯(lián)，第一開關(guān)單元7用于將變壓器4的副邊輸出電壓調(diào)制成方波電壓，第二開關(guān)單元用于單向?qū)ㄗ儔浩?副邊的電流。
[0032]在本發(fā)明實施例中，開關(guān)器件8為IGBT，與變壓器副邊并聯(lián)的第一開關(guān)單元7的作用是控制變壓器的副邊的輸出電壓以控制變壓器原邊的輸出電流；串聯(lián)在變壓器副邊和負載之間的開關(guān)器件8始終處于關(guān)斷狀態(tài)，與該開關(guān)器件反并聯(lián)的二極管實現(xiàn)電流的單向?qū)?。變壓器的一組同名端中位于原邊的同名端與高壓電源的正極連接，變壓器的位于副邊的同名端為電流流出端。因此，當與變壓器副邊并聯(lián)的第一開關(guān)單元7開通時，電流從第一開關(guān)單元7流過;該第一開關(guān)單元7關(guān)斷時，電流從串聯(lián)在變壓器副邊和負載之間的開關(guān)器件8流過，此時變壓器副邊電壓為0V。
[0033 ]如圖2所示，直流-直流