Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN210431240U - 具备硬件过流保护的三相谐振变换器 - Google Patents

具备硬件过流保护的三相谐振变换器 Download PDF

Info

Publication number
CN210431240U
CN210431240U CN201921737429.3U CN201921737429U CN210431240U CN 210431240 U CN210431240 U CN 210431240U CN 201921737429 U CN201921737429 U CN 201921737429U CN 210431240 U CN210431240 U CN 210431240U
Authority
CN
China
Prior art keywords
transformer
electrically connected
secondary winding
bridge arm
resonant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201921737429.3U
Other languages
English (en)
Inventor
刘新伟
王兴国
杨玉德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delta Electronics Inc
Original Assignee
Delta Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delta Electronics Inc filed Critical Delta Electronics Inc
Priority to CN201921737429.3U priority Critical patent/CN210431240U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN210431240U publication Critical patent/CN210431240U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本实用新型提供一种具备硬件过流保护的三相谐振变换器,包括:第一输入端和第二输入端;开关装置,所述开关装置的输入端分别与所述第一输入端和所述第二输入端电连接,所述开关装置的输出端分别电连接至第一节点、第二节点和第三节点;第一谐振回路,第二谐振回路,第三谐振回路和过流保护装置,所述过流保护装置包括:第一桥臂,第二桥臂和第三桥臂,均电性耦接于所述第一输入端和所述第二输入端之间,每个所述桥臂均包括两个串联连接的第一开关,其中,第一谐振电容的第一端电连接于所述第一桥臂的两个串联连接的第一开关之间。本实用新型的三相谐振变换器,可以通过使用硬件方式来实现快速可靠的过流保护。

Description

具备硬件过流保护的三相谐振变换器
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域,具体而言,涉及一种具备硬件过流保护的三相谐振变换器。
背景技术
在功率电源模块中,LLC串联谐振变换器等谐振式变换器由于其高效率的特点被广泛使用。相比较半桥或全桥结构LLC,三相结构的LLC由于其三相桥臂间为120度交错工作,其输入输出纹波更小,因此适合于大功率的应用环境。
在LLC谐振变换器的实际应用中,过流保护是一个比较关键的问题。对于过流保护的方法通常有几种:例如,提高变换器的开关频率,或是提高变换器开关频率的同时减小脉冲的宽度。上述第一种方法通常需要非常高的开关频率才能达到一定的过流保护作用,由于频率高,会增加额外的开关损耗,同时对线路中的磁性元件要求也增加。上述第二种方法会随着脉冲宽度的减小容易丢失开关管的零电压开关状态,使得开关损耗增大。
这两种方法都使用软件的方法实现过流保护,具有增大开关损耗等缺陷。因此,需要设计一种新的三相谐振变换器以实现快速可靠的过流保护。
需要说明的是,在上述背景技术部分实用新型的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具备硬件过流保护的三相谐振变换器,进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
本实用新型的其它特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本实用新型的实践而习得。
根据本实用新型的技术方案,提供一种具备硬件过流保护的三相谐振变换器,包括:第一输入端和第二输入端;开关装置,所述开关装置的输入端分别与所述第一输入端和所述第二输入端电连接,所述开关装置的输出端分别电连接至第一节点、第二节点和第三节点;第一谐振回路,包括第一谐振电感、第一谐振电容和第一变压器的原边绕组;所述第一谐振电感的第一端与所述第一节点电连接,所述第一变压器的原边绕组的两端分别与所述第一谐振电感的第二端和所述第一谐振电容的第一端电连接;第二谐振回路,包括第二谐振电感、第二谐振电容和第二变压器的原边绕组;所述第二谐振电感的第一端与所述第二节点电连接,所述第二变压器的原边绕组的两端分别与所述第二谐振电感的第二端和所述第二谐振电容的第一端电连接;第三谐振回路,包括第三谐振电感、第三谐振电容和第三变压器的原边绕组;所述第三谐振电感的第一端与所述第三节点电连接,所述第三变压器的原边绕组的两端分别与所述第三谐振电感的第二端和所述第三谐振电容的第一端电连接;过流保护装置,包括:第一桥臂,第二桥臂和第三桥臂,均电性耦接于所述第一输入端和所述第二输入端之间,每个所述桥臂均包括两个串联连接的第一开关,其中,所述第一谐振电容的第一端电连接于所述第一桥臂的两个串联连接的第一开关之间,所述第二谐振电容的第一端电连接于所述第二桥臂的两个串联连接的第一开关之间,所述第三谐振电容的第一端电连接于所述第三桥臂的两个串联连接的第一开关之间。
优选地,所述过流保护装置还包括:第一电压组件和第二电压组件,所述第一电压组件和所述第二电压组件为具有电压源特性的组件,所述第一电压组件和所述第二电压组件各自具一负极端与一正极端;其中,所述第一电压组件电性耦接于所述第一输入端与所述第一至第三桥臂之间,且所述第一电压组件的负极端与所述第一输入端电连接,所述第一电压组件的正极端与所述第一至第三桥臂的第一端电连接;所述第二电压组件电性耦接于所述第二输入端与所述第一至第三桥臂之间,且所述第二电压组件的正极端与所述第二输入端电连接,所述第二电压组件的负极端与所述第一至第三桥臂的第二端电连接。
优选地,所述第一电压组件和所述第二电压组件为以下任意一种:一压敏电阻、一气体放电管、一单向瞬态电压抑制器、一双向瞬态电压抑制器、一RC并联组成电路以及一将栅极和源极短路的MOSFET。
优选地,所述第一开关包括一二极管或者一可控开关管。
优选地,所述第一谐振电容,所述第二谐振电容和所述第三谐振电容相互连接构成星型结构或者Δ型结构。
优选地,所述三相谐振变换器还包括:第一变压器的副边绕组、第二变压器的副边绕组、第三变压器的副边绕组、三相输出整流电路、第一输出端以及第二输出端;其中,所述第一变压器的副边绕组的一端,所述第二变压器的副边绕组的一端及所述第三变压器的副边绕组的一端分别与所述三相输出整流电路的第一交流端,第二交流端及第三交流端电连接,且所述第一变压器的副边绕组,所述第二变压器的副边绕组和所述第三变压器的副边绕组相互连接成星型结构;所述三相输出整流电路的第一直流端和第二直流端分别与所述第一输出端和所述第二输出端电连接。
优选地,所述三相谐振变换器还包括:第一变压器的副边绕组、第二变压器的副边绕组、第三变压器的副边绕组、三相输出整流电路、第一输出端和第二输出端;其中,所述第一变压器的副边绕组的一端,所述第二变压器的副边绕组的一端及所述第三变压器的副边绕组的一端分别与所述三相输出整流电路的第一交流端,第二交流端及第三交流端电连接,且所述第一变压器的副边绕组,所述第二变压器的副边绕组和所述第三变压器的副边绕组相互连接成Δ型结构;所述三相输出整流电路的第一直流端和第二直流端分别与所述第一输出端和所述第二输出端电连接。
优选地,所述三相谐振变换器还包括:第一变压器的副边绕组、第二变压器的副边绕组、第三变压器的副边绕组、第一输出整流电路、第二输出整流电路、第三输出整流电路、第一输出端以及第二输出端;所述第一变压器的副边绕组的两端分别与所述第一输出整流电路的第一交流端和第二交流端电连接,所述第二变压器的副边绕组的两端分别与所述第二输出整流电路的第一交流端和第二交流端电连接,所述第三变压器的副边绕组的两端分别与所述第三输出整流电路的第一交流端和第二交流端电连接;所述第一输出整流电路的第一直流端、所述第二输出整流电路的第一直流端、所述第三输出整流电路的第一直流端均与所述第一输出端电连接,所述第一输出整流电路的第二直流端、所述第二输出整流电路的第二直流端、所述第三输出整流电路的第二直流端均与所述第二输出端电连接。
优选地,所述开关装置包括:均由两个第二开关串联连接形成的第四桥臂、第五桥臂以及第六桥臂,其中,所述第四桥臂、所述第五桥臂、所述第六桥臂的两端分别与所述第一输入端和所述第二输入端电连接,所述第一节点电连接于所述第四桥臂的两个串联连接的所述第二开关之间,所述第二节点电连接于所述第五桥臂的两个串联连接的所述第二开关之间,所述第三节点电连接于所述第六桥臂的两个串联连接的所述第二开关之间;其中,所述第二开关包括至少一个IGBT或MOSFET,所述MOSFET的材料为SiC或者GaN或者Si。
优选地,所述三相输出整流电路包括:均由两个第三开关串联连接形成的第七桥臂、第八桥臂和第九桥臂,所述第一交流端电连接于所述第七桥臂的两个串联连接的第三开关之间,所述第二交流端电连接于所述第八桥臂的两个串联连接的第三开关之间,所述第三交流端电连接于所述第九桥臂的两个串联连接的第三开关之间;所述第七桥臂、所述第八桥臂及所述第九桥臂的两端分别与所述第一输出端和所述第二输出端电连接。
通过采用本实用新型的三相谐振变换器中的过流保护装置这一硬件设计,在谐振变换器有发生过载或输出有短路时,谐振电容上的电压会变大,钳位二极管将谐振电容的最大电压钳位至一固定电压来实现过流保护。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本实用新型。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本实用新型的实施例,并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示意性示出本实用新型一种实施例的三相谐振变换器的电路图;
图2示意性示出本实用新型实施例中的过流保护装置的电路图;
图3示意性示出正常工作时的三相谐振变换器的电压波形图;
图4示意性示出进行硬件过流保护后的三相谐振变换器的电压波形图;
图5示意性示出本实用新型另一种实施例的三相谐振变换器的电路图;
图6示意性示出本实用新型又一种实施例的三相谐振变换器的电路图;
图7示意性示出本实用新型实施例中的压敏电阻的示意图;
图8示意性示出本实用新型实施例中的气体放电管的示意图;
图9示意性示出本实用新型实施例的瞬态电压抑制器的示意图;
图10示意性示出本实用新型又一种实施例的三相谐振变换器的电路图;
图11示意性示出本实用新型又一种实施例的三相谐振变换器的电路图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
虽然本说明书中使用相对性的用语,例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系,但是这些术语用于本说明书中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是,如果将图标的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时,有可能是指某结构一体形成于其它结构上,或指某结构“直接”设置在其它结构上,或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
用语“一个”、“一”、“所述”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等;用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
本示例实施方式中提供了一种具备硬件过流保护的三相谐振变换器,以实现硬件OCP(Over Current Protection,过流保护)。
如图1所示,三相谐振变换器包括:第一输入端I1和第二输入端I2、开关装置101、第一谐振回路、第二谐振回路、第三谐振回路和过流保护装置。其中,开关装置101的输入端分别与第一输入端I1和第二输入端I2电连接,开关装置101的输出端分别电连接至第一节点J1、第二节点J2和第三节点J3。第一谐振回路包括第一谐振电感L1、第一谐振电容CR1和第一变压器的原边绕组TR1_1;第一谐振电感L1的第一端与第一节点J1电连接,第一变压器的原边绕组TR1_1的两端分别与第一谐振电感L1的第二端和第一谐振电容CR1的第一端电连接。第二谐振回路包括第二谐振电感L2、第二谐振电容CR2和第二变压器的原边绕组TR2_1;第二谐振电感L2的第一端与第二节点J2电连接,第二变压器的原边绕组TR2_1的两端分别与第二谐振电感L2的第二端和第二谐振电容CR2的第一端电连接。第三谐振回路包括第三谐振电感L3、第三谐振电容CR3和第三变压器的原边绕组TR3_1;第三谐振电感L3的第一端与第三节点J3电连接,第三变压器的原边绕组TR3_1的两端分别与第三谐振电感L3的第二端和第三谐振电容CR3的第一端电连接。过流保护装置包括第一桥臂,第二桥臂和第三桥臂,均电性耦接于第一输入端I1和第二输入端I2之间,每个桥臂均包括两个串联连接的第一开关,其中,第一谐振电容CR1的第一端电连接于第一桥臂的两个串联连接的第一开关之间,第二谐振电容CR2的第一端电连接于第二桥臂的两个串联连接的第一开关之间,第三谐振电容CR3的第一端电连接于第三桥臂的两个串联连接的第一开关之间。
其中,第一变压器的原边绕组TR1_1,第二变压器的原边绕组TR2_1和第三变压器的原边绕组TR3_1可以分别为三个独立的变压器TR1,TR2和TR3各自的原边绕组,也可以是三相集成变压器的三个原边绕组。第一谐振电感L1,第二谐振电感L2和第三谐振电感L3可以为单独的电感元件,也可以分别为第一变压器原边绕组TR1_1,第二变压器的原边绕组TR2_1和第三变压器的原边绕组TR3_1各自的漏感。
在本实用新型中,第一开关可以包括一二极管或者一可控开关管,但并不以此为限,在一个实施例中,第一开关包括一二极管,如图1所示,并且,其中,二极管D7和二极管D8串联组成第一桥臂,二极管D9和二极管D10串联组成第二桥臂,二极管D11和二极管D12串联组成第三桥臂。在另外一个实施例中,第一开关也可以包括一可控开关,如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)等。
当谐振变换器发生过载或输出有短路时,谐振电容上的电压会变大。本实用新型实施例的技术方案中通过设置过流保护装置,使用二极管D7至二极管D12将谐振电容的最大电压钳位至一固定电压来实现硬件过流保护功能,这时,谐振电容组成谐振电容腔,通过控制进入电容谐振腔的能量即可以实现过流保护。
如图2所示,母线电压为母线电容C1两端的电压。当谐振变换器发生过载或输出有短路时,第一谐振电容CR1、第二谐振电容CR2和第三谐振电容CR3两端的电压会变大,当节点A、B之间的电压,节点B、C之间的电压和节点C、A之间的电压超过母线电压时,第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂中的二极管会自动导通,使得节点A、B之间的电压,节点B、C之间的电压和节点C、A之间的电压被钳位到母线电压,进而使得每一谐振电容上的电压被限制在一与母线电压相关的固定电压范围内,实现过流保护。
图3和图4分别为正常工作和进行硬件过流保护后的三相谐振变换器的电压波形图。
如图2所示,第一谐振电容CR1、第二谐振电容CR2和第三谐振电容CR3两端的电压分别记为VCR1、VCR2和VCR3。另记节点A与节点B之间的电压为VAB,记节点B与节点C之间的电压为VBC,记节点C与节点A之间的电压VCA。
图3为未发生过流保护时即正常工作时的各电压波形,其中VAB、VBC和VCA的绝对值小于母线电压VC1的绝对值,第一谐振电容CR1、第二谐振电容CR2和第三谐振电容CR3均处于自由谐振状态。
图4为进行硬件过流保护后的各相关电压波形,其中VAB、VBC和VCA的绝对值在部分区域等于母线电压VC1的绝对值,即第一谐振电容CR1、第二谐振电容CR2和第三谐振电容CR3两端的最大电压被二极管钳位至一与母线电压VC1相关的固定电压,谐振电容电压超过该固定电压后就不再增加,从而起到了过流保护的作用。
第一谐振电容CR1,第二谐振电容CR2和第三谐振电容CR3相互连接可以构成星型结构或者Δ型结构。如图1所示,第一谐振电容CR1,
第二谐振电容CR2和第三谐振电容CR3相互连接构成星型结构。如图5所示,第一谐振电容CR1',第二谐振电容CR2'和第三谐振电容CR3'相互连接构成Δ型结构。
如图1所示,开关装置101包括均由两个第二开关串联连接形成的第四桥臂、第五桥臂以及第六桥臂。其中,第四桥臂由第二开关Q5和第二开关Q6串联而成,第五桥臂由第二开关Q7和第二开关Q8串联而成,第六桥臂由第二开关Q9和第二开关Q10串联而成,第四桥臂、第五桥臂、第六桥臂的两端分别与第一输入端I1和第二输入端I2电连接。
第一节点J1电连接于第四桥臂的两个串联连接的第二开关之间,第二节点J2电连接于第五桥臂的两个串联连接的第二开关之间,第三节点J3电连接于第六桥臂的两个串联连接的第二开关之间。
第二开关可以包括至少一个IGBT(绝缘栅双极型晶体管)或MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管),其中,MOSFET的材料可以为SiC或者GaN或者Si。
如图6所示,过流保护装置还包括:第一电压组件Vxa和第二电压组件Vxb,第一电压组件Vxa和第二电压组件Vxb为具有电压源特性的组件,第一电压组件Vxa和第二电压组件Vxb各自具一负极端与一正极端。
其中,第一电压组件Vxa电性耦接于第一输入端I1与第一至第三桥臂之间,且第一电压组件Vxa的负极端与第一输入端I1电连接,第一电压组件Vxa的正极端与第一至第三桥臂的第一端电连接。第二电压组件Vxb电性耦接于第二输入端I2与第一至第三桥臂之间,且第二电压组件Vxb的正极端与第二输入端I2电连接,第二电压组件Vxb的负极端与第一至第三桥臂的第二端电连接。
第一电压组件Vxa和第二电压组件Vxb可以为以下任意一种:一压敏电阻、一气体放电管、一单向瞬态电压抑制器、一双向瞬态电压抑制器、一RC并联组成电路以及一将栅极和源极短路的MOSFET。
第一电压组件Vxa和第二电压组件Vxb的作用为可以使得节点A、B,节点B、C和节点C、A之间的钳位电压高于母线电压。第一电压组件Vxa和第二电压组件Vxb可以但不限于为如图7所示的压敏电阻,或如图8所示的气体放电管,或如图9所示的瞬态电压抑制器TVS。
如图7所示,当第一电压组件Vxa和第二电压组件Vxb为压敏电阻时,在压敏电阻两端承受电压小于其额定电压值时,压敏电阻表现为很大的电阻;当其两端承受的电压大于其额定电压值时,压敏电阻导通,其电压降为其额定电压,表现为一个电压源。
如图8所示,当第一电压组件Vxa和第二电压组件Vxb为气体放电管时,当其两端承受电压小于其额定电压值时,表现为开路;当其两端承受电压高于其额定电压值时,气体放电管导通短路,压降基本为零,从开路到短路过程相差一定电压差,表现为一个可控电压源。
如图9所示,当第一电压组件Vxa和第二电压组件Vxb为瞬态电压抑制器时,当其两端承受电压小于其额定电压时,表现为很大的电阻,当其承受电压大于其额定电压时,瞬态电压抑制器雪崩击穿,其两端电压为雪崩电压即其额定电压值,表现为一个电压源。
如图1所示,三相谐振变换器还包括:第一变压器的副边绕组TR1_2、第二变压器的副边绕组TR2_2、第三变压器的副边绕组TR3_2、三相输出整流电路、第一输出端O1以及第二输出端O2;其中,第一变压器的副边绕组TR1_2的一端,第二变压器的副边绕组TR2_2的一端及第三变压器的副边绕组TR3_2的一端分别与三相输出整流电路的第一交流端,第二交流端及第三交流端电连接,且第一变压器的副边绕组TR1_2,第二变压器的副边绕组TR2_2和第三变压器的副边绕组TR3_2相互连接成星型结构;三相输出整流电路的第一直流端和第二直流端分别与第一输出端O1和第二输出端O2电连接。
如图1所示,三相输出整流电路包括:均由两个第三开关串联连接形成的第七桥臂、第八桥臂和第九桥臂。二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5和二极管D6均为第三开关。第一交流端电连接于第七桥臂的两个串联连接的第三开关之间,即二极管D1和二极管D2之间;第二交流端电连接于第八桥臂的两个串联连接的第三开关之间,即二极管D3和二极管D4之间;第三交流端电连接于第九桥臂的两个串联连接的第三开关之间,即二极管D5和二极管D6之间。
其中,第七桥臂、第八桥臂及第九桥臂的两端分别与第一输出端O1和第二输出端O2电连接。
第一变压器的副边绕组,第二变压器的副边绕组和第三变压器的副边绕组还可以相互连接成Δ型结构。如图10所示的一种具备硬件过流保护的三相谐振变换器包括:第一变压器的副边绕组TR1_2'、第二变压器的副边绕组TR2_2'、第三变压器的副边绕组TR3_2'、三相输出整流电路、第一输出端O1和第二输出端O2;其中,第一变压器的副边绕组TR1_2'的一端,第二变压器的副边绕组TR2_2'的一端及第三变压器的副边绕组TR3_2'的一端分别与三相输出整流电路的第一交流端,第二交流端及第三交流端电连接,且第一变压器的副边绕组TR1_2',第二变压器的副边绕组TR2_2'和第三变压器的副边绕组TR3_2'相互连接成Δ型结构;三相输出整流电路的第一直流端和第二直流端分别与第一输出端O1和第二输出端O2电连接。
在星型结构和Δ型结构之外,第一变压器的副边绕组,第二变压器的副边绕组和第三变压器的副边绕组还被配置为如图11所示的结构。如图11所示的三相谐振变换器包括第一变压器的副边绕组TR1_2”、第二变压器的副边绕组TR2_2”、第三变压器的副边绕组TR3_2”、第一输出整流电路、第二输出整流电路、第三输出整流电路、第一输出端O1以及第二输出端O2。
其中,第一变压器的副边绕组TR1_2”的两端分别与第一输出整流电路的第一交流端和第二交流端电连接,第二变压器的副边绕组TR2_2”的两端分别与第二输出整流电路的第一交流端和第二交流端电连接,第三变压器的副边绕组TR3_2”的两端分别与第三输出整流电路的第一交流端和第二交流端电连接。
第一输出整流电路的第一直流端、第二输出整流电路的第一直流端、第三输出整流电路的第一直流端均与第一输出端O1电连接,第一输出整流电路的第二直流端、第二输出整流电路的第二直流端、第三输出整流电路的第二直流端均与第二输出端O2电连接。
通过采用本实用新型的三相谐振变换器中的过流保护装置这一硬件设计,在谐振变换器有发生过载或输出有短路时,谐振电容上的电压会变大,通过钳位二极管将电容电压钳位至一固定电压值来实现过流保护。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后,将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本实用新型的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种具备硬件过流保护的三相谐振变换器,其特征在于,包括:
第一输入端和第二输入端;
开关装置,所述开关装置的输入端分别与所述第一输入端和所述第二输入端电连接,所述开关装置的输出端分别电连接至第一节点、第二节点和第三节点;
第一谐振回路,包括第一谐振电感、第一谐振电容和第一变压器的原边绕组;所述第一谐振电感的第一端与所述第一节点电连接,所述第一变压器的原边绕组的两端分别与所述第一谐振电感的第二端和所述第一谐振电容的第一端电连接;
第二谐振回路,包括第二谐振电感、第二谐振电容和第二变压器的原边绕组;所述第二谐振电感的第一端与所述第二节点电连接,所述第二变压器的原边绕组的两端分别与所述第二谐振电感的第二端和所述第二谐振电容的第一端电连接;
第三谐振回路,包括第三谐振电感、第三谐振电容和第三变压器的原边绕组;所述第三谐振电感的第一端与所述第三节点电连接,所述第三变压器的原边绕组的两端分别与所述第三谐振电感的第二端和所述第三谐振电容的第一端电连接;
过流保护装置,包括:
第一桥臂,第二桥臂和第三桥臂,均电性耦接于所述第一输入端和所述第二输入端之间,每个所述桥臂均包括两个串联连接的第一开关,其中,所述第一谐振电容的第一端电连接于所述第一桥臂的两个串联连接的第一开关之间,所述第二谐振电容的第一端电连接于所述第二桥臂的两个串联连接的第一开关之间,所述第三谐振电容的第一端电连接于所述第三桥臂的两个串联连接的第一开关之间。
2.如权利要求1所述的三相谐振变换器,其特征在于,所述过流保护装置还包括:第一电压组件和第二电压组件,所述第一电压组件和所述第二电压组件为具有电压源特性的组件,所述第一电压组件和所述第二电压组件各自具一负极端与一正极端;
其中,所述第一电压组件电性耦接于所述第一输入端与所述第一至第三桥臂之间,且所述第一电压组件的负极端与所述第一输入端电连接,所述第一电压组件的正极端与所述第一至第三桥臂的第一端电连接;
所述第二电压组件电性耦接于所述第二输入端与所述第一至第三桥臂之间,且所述第二电压组件的正极端与所述第二输入端电连接,所述第二电压组件的负极端与所述第一至第三桥臂的第二端电连接。
3.如权利要求2所述的三相谐振变换器,其特征在于,所述第一电压组件和所述第二电压组件为以下任意一种:一压敏电阻、一气体放电管、一单向瞬态电压抑制器、一双向瞬态电压抑制器、一RC并联组成电路以及一将栅极和源极短路的MOSFET。
4.如权利要求1所述的三相谐振变换器,其特征在于,所述第一开关包括一二极管或者一可控开关管。
5.如权利要求1所述的三相谐振变换器,其特征在于,所述第一谐振电容,所述第二谐振电容和所述第三谐振电容相互连接构成星型结构或者Δ型结构。
6.如权利要求5所述的三相谐振变换器,其特征在于,所述三相谐振变换器还包括:
第一变压器的副边绕组、第二变压器的副边绕组、第三变压器的副边绕组、三相输出整流电路、第一输出端以及第二输出端;
其中,所述第一变压器的副边绕组的一端,所述第二变压器的副边绕组的一端及所述第三变压器的副边绕组的一端分别与所述三相输出整流电路的第一交流端,第二交流端以及第三交流端电连接,且所述第一变压器的副边绕组,所述第二变压器的副边绕组和所述第三变压器的副边绕组相互连接成星型结构;
所述三相输出整流电路的第一直流端和第二直流端分别与所述第一输出端和所述第二输出端电连接。
7.如权利要求5所述的三相谐振变换器,其特征在于,所述三相谐振变换器还包括:
第一变压器的副边绕组、第二变压器的副边绕组、第三变压器的副边绕组、三相输出整流电路、第一输出端和第二输出端;
其中,所述第一变压器的副边绕组的一端,所述第二变压器的副边绕组的一端及所述第三变压器的副边绕组的一端分别与所述三相输出整流电路的第一交流端,第二交流端及第三交流端电连接,且所述第一变压器的副边绕组,所述第二变压器的副边绕组和所述第三变压器的副边绕组相互连接成Δ型结构;
所述三相输出整流电路的第一直流端和第二直流端分别与所述第一输出端和所述第二输出端电连接。
8.如权利要求5所述的三相谐振变换器,其特征在于,所述三相谐振变换器还包括:
第一变压器的副边绕组、第二变压器的副边绕组、第三变压器的副边绕组、第一输出整流电路、第二输出整流电路、第三输出整流电路、第一输出端以及第二输出端;
所述第一变压器的副边绕组的两端分别与所述第一输出整流电路的第一交流端和第二交流端电连接,所述第二变压器的副边绕组的两端分别与所述第二输出整流电路的第一交流端和第二交流端电连接,所述第三变压器的副边绕组的两端分别与所述第三输出整流电路的第一交流端和第二交流端电连接;
所述第一输出整流电路的第一直流端、所述第二输出整流电路的第一直流端、所述第三输出整流电路的第一直流端均与所述第一输出端电连接,所述第一输出整流电路的第二直流端、所述第二输出整流电路的第二直流端、所述第三输出整流电路的第二直流端均与所述第二输出端电连接。
9.如权利要求1所述的三相谐振变换器,其特征在于,所述开关装置包括:
均由两个第二开关串联连接形成的第四桥臂、第五桥臂以及第六桥臂,其中,所述第四桥臂、所述第五桥臂、所述第六桥臂的两端分别与所述第一输入端和所述第二输入端电连接,所述第一节点电连接于所述第四桥臂的两个串联连接的所述第二开关之间,所述第二节点电连接于所述第五桥臂的两个串联连接的所述第二开关之间,所述第三节点电连接于所述第六桥臂的两个串联连接的所述第二开关之间;
其中,所述第二开关包括至少一个IGBT或MOSFET,所述MOSFET的材料为SiC或者GaN或者Si。
10.如权利要求6或7所述的三相谐振变换器,其特征在于,所述三相输出整流电路包括:
均由两个第三开关串联连接形成的第七桥臂、第八桥臂和第九桥臂,所述第一交流端电连接于所述第七桥臂的两个串联连接的第三开关之间,所述第二交流端电连接于所述第八桥臂的两个串联连接的第三开关之间,所述第三交流端电连接于所述第九桥臂的两个串联连接的第三开关之间;所述第七桥臂、所述第八桥臂及所述第九桥臂的两端分别与所述第一输出端和所述第二输出端电连接。
CN201921737429.3U 2019-10-16 2019-10-16 具备硬件过流保护的三相谐振变换器 Active CN210431240U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201921737429.3U CN210431240U (zh) 2019-10-16 2019-10-16 具备硬件过流保护的三相谐振变换器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201921737429.3U CN210431240U (zh) 2019-10-16 2019-10-16 具备硬件过流保护的三相谐振变换器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN210431240U true CN210431240U (zh) 2020-04-28

Family

ID=70369961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201921737429.3U Active CN210431240U (zh) 2019-10-16 2019-10-16 具备硬件过流保护的三相谐振变换器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN210431240U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111711371A (zh) * 2020-06-02 2020-09-25 西安图为电气技术有限公司 一种三端口双向功率变换器
CN112398341A (zh) * 2020-12-03 2021-02-23 深圳市蓝德汽车电源技术有限公司 一种多相交错并联dcdc转换器的控制系统及方法
CN113746342A (zh) * 2021-08-27 2021-12-03 西安交通大学 一种过流自动保护的llc全桥变换器主电路及控制方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111711371A (zh) * 2020-06-02 2020-09-25 西安图为电气技术有限公司 一种三端口双向功率变换器
CN112398341A (zh) * 2020-12-03 2021-02-23 深圳市蓝德汽车电源技术有限公司 一种多相交错并联dcdc转换器的控制系统及方法
CN113746342A (zh) * 2021-08-27 2021-12-03 西安交通大学 一种过流自动保护的llc全桥变换器主电路及控制方法
CN113746342B (zh) * 2021-08-27 2023-03-28 西安交通大学 一种过流自动保护的llc全桥变换器主电路及控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108352787B (zh) 反激变换器
TWI392210B (zh) 具過流保護裝置之諧振變換器及其控制方法
CN210431240U (zh) 具备硬件过流保护的三相谐振变换器
CN102655376B (zh) 直流电源装置
US9344004B2 (en) Power conversion system
US10063103B2 (en) Contactless power transmission device and power transmission method thereof
US20140085937A1 (en) Dc-dc converter and method of driving the same
CN101997421B (zh) 具过流保护装置的谐振变换器及其控制方法
US8599585B2 (en) Power conversion device
TW200826444A (en) Switch mode power supply for in-line voltage applications
JP2016135003A (ja) Dc/dcコンバータ
US10097109B1 (en) Three-level voltage bus apparatus and method
US7142439B2 (en) Zero-voltage-switching single-switched resonant DC link with minimized conduction loss
CN112956099B (zh) 连接高压电池前dc-dc转换器的整流变压器的电压适应的方法和设备
CN208174566U (zh) 微波炉电源电路以及微波炉
CN114640240A (zh) 无桥功率因素校正保护电路及控制方法和功率模块
CN215528878U (zh) 一种开关电源装置
KR20170116415A (ko) 단일-스테이지 ac-dc 플라이백 컨버터 회로
CN212811585U (zh) 一种能量双向流动型ac-dc变换器
CN205646960U (zh) 一种整流充电装置
JPWO2018123552A1 (ja) スナバ回路、及びそれを用いた電力変換システム
CN110557031A (zh) 一种变频器以及变频器系统
CN115021538B (zh) 用于三相dc-dc变换器的驱动电路、三相dc-dc变换器及驱动方法
Itoh et al. A new bidirectional switch with regenerative snubber to realize a simple series connection for matrix converters
CN214851023U (zh) 一种用于功率因数校正的电机驱动电路

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant