全數(shù)字式多相隔離橋式dc-dc變換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全數(shù)字式多相隔離橋式DC-DC變換器，它涉及多相橋式DC-DC變換【技術(shù)領(lǐng)域】。第一電容器C1正極與第一功率管Q1集電極、第三功率管Q3集電極和第五功率管Q5集電極相連，第一電容器C1負極分別與第二電容器C2正極、第一變壓器T1的3腳、第二變壓器T2的3腳、第三變壓器T3的3腳相連，第二電容器C2負極與第二功率管Q2發(fā)射極、第四功率管Q4發(fā)射極、第六功率管Q6發(fā)射極相連，第二功率管Q2集電極與第一功率管Q1發(fā)射極、第三變壓器T3的1腳相連。本發(fā)明可使輸出濾波變得很簡單，即使沒有濾波也可獲得較小的電流紋波。
【專利說明】全數(shù)字式多相隔離橋式DC-DC變換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是多相橋式DC-DC變換【技術(shù)領(lǐng)域】，全數(shù)字式多相隔離橋式DC-DC變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在用的大功率DC-DC變換器是采用單相橋式變換，當功率大，尤其是輸出低電壓大電流時，輸出的整流就難保證電壓紋波和輸出電流紋波，也就是濾波很難做。幾千安的輸出電流，濾波電感和電容容量和體積都非常大，以至于難以生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種全數(shù)字式多相隔離橋式DC-DC變換器，可使輸出濾波變得很簡單，即使沒有濾波也可獲得較小的電流紋波。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):全數(shù)字式多相隔離橋式DC-DC變換器，包括第一電容器Cl、第二電容器C2、第一功率管Ql-第六功率管Q6、第一電感L1-第三電感L3、第一同步整流裝置Al-第三同步整流裝置A3，第一電容器Cl正極與第一功率管Ql集電極、第三功率管Q3集電極和第五功率管Q5集電極相連，第一電容器Cl負極分別與第二電容器C2正極、第一變壓器Tl的3腳、第二變壓器T2的3腳、第三變壓器T3的3腳相連，第二電容器C2負極與第二功率管Q2發(fā)射極、第四功率管Q4發(fā)射極、第六功率管Q6發(fā)射極相連，第二功率管Q2集電極與第一功率管Ql發(fā)射極、第三變壓器T3的I腳相連，第四功率管Q4集電極與第三功率管Q3發(fā)射極、第二變壓器T2的I腳相連，第六功率管Q6集電極與第五功率管Q5發(fā)射極、第一變壓器Tl的I腳相連，第一變壓器Tl的2腳和4腳分別與第一同步整流裝置Al的I腳和3腳相連，第二變壓器T2的2腳和4腳分別與第二同步整流裝置A2的I腳和3腳相連，第三變壓器T3的的2腳和4腳分別與第三同步整流裝置A3的I腳和3腳相連，第一同步整流裝置Al的2腳與第一電感LI 一端相連，第二同步整流裝置A2的2腳與第二電感L2 —端相連，第三同步整流裝置A3與第三電感L3一端相連，第一同步整流裝置Al的4腳、第二同步整流裝置A2的4腳和第三同步整流裝置A3的4腳均與電源負極相連,第一電感LI另一端、第二電感L2另一端和第三電感L3另一端均與電源正極相連。
[0005]本發(fā)明可使輸出濾波變得很簡單，即使沒有濾波也可獲得較小的電流紋波。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本發(fā)明；
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(圖中只畫了 3相)；
圖2為本發(fā)明的控制邏輯圖(圖中只畫了 3相)；
圖3為本發(fā)明的功率管驅(qū)動脈沖圖(圖中只畫了 3相)；
圖4為本發(fā)明的經(jīng)多路倍流整流后合成電流波形圖(圖中只畫了 3相)； 圖5為本發(fā)明的電壓調(diào)節(jié)原理圖。
[0007]【具體實施方式】
[0008]為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0009]參照圖1-5，本【具體實施方式】采用以下技術(shù)方案:全數(shù)字式多相隔離橋式DC-DC變換器，包括第一電容器Cl、第二電容器C2、第一功率管Ql-第六功率管Q6、第一電感L1-第三電感L3、第一同步整流裝置Al-第三同步整流裝置A3，第一電容器Cl正極與第一功率管Ql集電極、第三功率管Q3集電極和第五功率管Q5集電極相連，第一電容器Cl負極分別與第二電容器C2正極、第一變壓器Tl的3腳、第二變壓器T2的3腳、第三變壓器T3的3腳相連，第二電容器C2負極與第二功率管Q2發(fā)射極、第四功率管Q4發(fā)射極、第六功率管Q6發(fā)射極相連，第二功率管Q2集電極與第一功率管Ql發(fā)射極、第三變壓器T3的I腳相連，第四功率管Q4集電極與第三功率管Q3發(fā)射極、第二變壓器T2的I腳相連，第六功率管Q6集電極與第五功率管Q5發(fā)射極、第一變壓器Tl的I腳相連，第一變壓器Tl的2腳和4腳分別與第一同步整流裝置Al的I腳和3腳相連，第二變壓器T2的2腳和4腳分別與第二同步整流裝置A2的I腳和3腳相連，第三變壓器T3的的2腳和4腳分別與第三同步整流裝置A3的I腳和3腳相連，第一同步整流裝置Al的2腳與第一電感LI 一端相連，第二同步整流裝置A2的2腳與第二電感L2 —端相連，第三同步整流裝置A3與第三電感L3 —端相連，第一同步整流裝置Al的4腳、第二同步整流裝置A2的4腳和第三同步整流裝置A3的4腳均與電源負極相連，第一電感LI另一端、第二電感L2另一端和第三電感L3另一端均與電源正極相連。
[0010]本【具體實施方式】由單片機或dsp配合FPGA產(chǎn)生多路控制信號，每路信號之間相差360/n，n是多相的相數(shù)。如圖1中的3相變換器，I相為O度，2相為120度，3相為240度。三個信號由三個同步定時器產(chǎn)生三組六路PWM信號，分別控制Q1-Q6。每路驅(qū)動信號的相位由多個同步定時器不同的定時初值來確定。
[0011]如圖2中，Timl，Tim2，Tim3，Tim4為四個同步而獨立的定時器。Tim4為移相定時器，計數(shù)模式為加計數(shù)，最大值為22400 (計數(shù)頻率=168MHz，pwm調(diào)制頻率15KHz，360度相移)。Timl，Tim2，Tim3為三路加減計數(shù)模式的定時器，最大計數(shù)值為11200 (180度相移)。
[0012]定時器啟動時，Tim4用2個比較寄存器，寄存器I值為7467，寄存器2值為14933.Timl和Tim4同時啟動沒有相移(O度)，比較寄存器I的值=7467時，將Tim2的計數(shù)值置0，這樣Tim2的計數(shù)值和Timl就差120度。同樣比較寄存器2的值=14933時，將Tim3的計數(shù)值置0，這樣Tim3的計數(shù)值和Timl就差240度。這樣就獲得了三個相差120度的三角波，用這三個三角波就可調(diào)制三相PWM驅(qū)動信號。同樣方法，可獲得多相PWM驅(qū)動信號。對于三相變換，因為三相負載對稱，可用一個三相變壓器。對于多相變換，只能用多個單相變壓器。
[0013]多相變換，相數(shù)采用三的倍數(shù)。使得變換網(wǎng)絡(luò)為對稱網(wǎng)路，變換過程中無零序和零序諧波電流。多相變換就為對稱網(wǎng)絡(luò)變換，不需考慮多相均流。由于輸出采用同步整流，各相之間無環(huán)流。如三相變換，經(jīng)整流后形成6脈動電壓，所以電流，電壓紋波就降到了很多，若要求更小的電壓電流紋波可增加變換器相數(shù)，或提高開關(guān)頻率，加一個較小的電感和電容組成的濾波器。圖3中是電流的脈動，電壓脈動更小。
[0014]本【具體實施方式】的多相變換器的控制原理如圖5:輸出給定電壓(參考電壓)和實測輸出電壓(平均值)的差值經(jīng)PI調(diào)節(jié)，控制各相驅(qū)動的占空比，是輸出電壓穩(wěn)定。
[0015]本【具體實施方式】可使輸出濾波變得很簡單，即使沒有濾波也可獲得較小的電流紋波。
[0016]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.全數(shù)字式多相隔離橋式DC-DC變換器,其特征在于,包括第一電容器(Cl)、第二電容器(C2)、第一功率管(Ql)-第六功率管(Q6)、第一電感(LI)-第三電感(L3)、第一同步整流裝置(Al)-第三同步整流裝置(A3)，第一電容器(Cl)正極與第一場功率管(Ql)集電極、第三功率管(Q3)集電極和第五場功率管(Q5)集電極相連，第一電容器(Cl)負極分別與第二電容器(C2)正極、第一變壓器(Tl)的3腳、第二變壓器(T2)的3腳、第三變壓器(T3)的3腳相連，第二電容器(C2)負極與第二功率管(Q2)發(fā)射極、第四功率管(Q4)發(fā)射極、第六功率管(Q6)發(fā)射極相連，第二功率管(Q2)集電極與第一功率管(Ql)發(fā)射極、第三變壓器(T3)的I腳相連，第四功率管(Q4)集電極與第三功率管(Q3)發(fā)射極、第二變壓器(T2)的I腳相連，第六功率管(Q6)集電極與第五功率管(Q5)發(fā)射極、第一變壓器(Tl)的I腳相連，第一變壓器(Tl)的2腳和4腳分別與第一同步整流裝置(Al)的I腳和3腳相連，第二變壓器(T2)的2腳和4腳分別與第二同步整流裝置(A2)的I腳和3腳相連，第三變壓器(T3)的的2腳和4腳分別與第三同步整流裝置(A3)的I腳和3腳相連，第一同步整流裝置(Al)的2腳與第一電感(LI) 一端相連，第二同步整流裝置(A2)的2腳與第二電感(L2)一端相連，第三同步整流裝置(A3)與第三電感(L3) —端相連，第一同步整流裝置(Al)的4腳、第二同步整流裝置(A2)的4腳和第三同步整流裝置(A3)的4腳均與電源負極相連，第一電感(LI)另一端、第二電感(L2)另一端和第三電感(L3)另一端均與電源正極相連。
【文檔編號】H02M3/335GK103560657SQ201310364435
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】樊志堅, 李志軍 申請人:上海自間電控設(shè)備有限公司