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一種功率變換裝置的制作方法

文檔序號:40609902發(fā)布日期:2025-01-07 20:51閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種功率變換裝置,其特征在于,包括輸入正端、輸入負(fù)端、輸出正端、輸出負(fù)端和三開關(guān)橋臂,所述輸入負(fù)端和輸出負(fù)端短接;

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換裝置,其特征在于,所述第一鉗位二極管和第一吸收電容鄰近第一下開關(guān)設(shè)置,所述第二下開關(guān)鄰近第一下開關(guān)設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換裝置,其特征在于,所述功率變換裝置還包括第二上開關(guān)、第二中開關(guān)和第二飛跨電容;所述第二上開關(guān)和第二中開關(guān)電連接于第二上節(jié)點,第二中開關(guān)和第二下開關(guān)電連接于第二下節(jié)點,所述第二上開關(guān)電連接輸入正端,所述第二飛跨電容跨接于第二上節(jié)點與第一下節(jié)點之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率變換裝置,其特征在于,所述功率變換裝置還包括第二鉗位二極管和第二吸收電容,所述第二鉗位二極管的正極電連接第二下節(jié)點,所述第二鉗位二極管的負(fù)極電連接第二上節(jié)點,所述第二吸收電容的一端電連接第二上節(jié)點,所述第二吸收電容的另一端電連接第一下節(jié)點。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換裝置,其特征在于,還包括第三鉗位二極管和第三吸收電容;所述第三鉗位二極管的負(fù)極電連接第二下節(jié)點,所述第三鉗位二極管的正極電連接輸入負(fù)端;所述第三吸收電容的一端電連接輸入正端,所述第三吸收電容的另一端電連接輸入負(fù)端。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率變換裝置,其特征在于,還包括第四鉗位二極管和第四吸收電容;所述第四鉗位二極管的負(fù)極電連接第一下節(jié)點,所述第四鉗位二極管的正極電連接輸入負(fù)端;所述第四吸收電容的一端電連接輸入正端,所述第四吸收電容的另一端電連接輸入負(fù)端。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換裝置,其特征在于,還包括第五鉗位二極管、第六鉗位二極管、第五吸收電容、第六吸收電容和放電電阻,所述第五鉗位二極管的負(fù)極電連接第一上節(jié)點,所述第五鉗位二極管的正極電連接所述第五吸收電容的一端,所述第五吸收電容的另一端電連接輸入正端;所述第六鉗位二極管的正極電連接第二下節(jié)點,所述第六鉗位二極管的負(fù)極電連接所述第六吸收電容的一端,所述第六吸收電容的另一端電連接輸入負(fù)端,所述放電電阻跨接于第五鉗位二極管的正極和第六鉗位二極管的負(fù)極之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換裝置,其特征在于,還包括第七鉗位二極管、第七吸收電容和線性穩(wěn)壓電路,所述第七鉗位二極管的正極電連接第二下節(jié)點,所述第七鉗位二極管的負(fù)極電連接第七吸收電容的一端,所述第七吸收電容的另一端電連接輸入負(fù)端,所述第七鉗位二極管負(fù)極電連接線性穩(wěn)壓電路的一端。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換裝置,其特征在于,所述磁性組件包括第一低壓繞組和第二低壓繞組,所述第一低壓繞組和第二低壓繞組磁耦合;所述第一低壓繞組的非同名端和第二低壓繞組的同名端電連接于輸出正端,所述第一低壓繞組的同名端電連接于第一下節(jié)點,所述第二低壓繞組的非同名端電連接于第二下節(jié)點。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率變換裝置,其特征在于,所述磁性組件包括電感繞組、第一低壓繞組和第二低壓繞組,所述第一低壓繞組和第二低壓繞組磁耦合;所述第一低壓繞組的同名端電連接于第一下節(jié)點,所述第一低壓繞組的非同名端電連接于一繞組短接點;所述第二低壓繞組的非同名端電連接于第二下節(jié)點,所述第二低壓繞組的同名端電連接于繞組短接點;所述電感繞組的一端電連接于繞組短接點,所述電感繞組的另一端電連接于輸出正端。

11.一種功率變換裝置,其特征在于,包括輸入正端、輸入負(fù)端、輸出正端、輸出負(fù)端和三開關(guān)橋臂,所述輸入負(fù)端和輸出負(fù)端短接;

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率變換裝置,其特征在于,所述鉗位橋臂電路為鉗位半橋電路,所述鉗位橋臂電路還包括第三鉗位二極管、第四鉗位二極管、第三吸收電容、第四吸收電容、第二鉗位點和第三鉗位點;

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率變換裝置,其特征在于,所述鉗位橋臂電路為鉗位全橋電路,所述鉗位橋臂電路還包括第三鉗位二極管、第四鉗位二極管、第五鉗位二極管、第六鉗位二極管、第二鉗位點和第三鉗位點;

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率變換裝置,其特征在于,還包括第二鉗位二極管和第二吸收電容;所述第二鉗位二極管的正極電連接第二下節(jié)點,所述第二鉗位二極管的負(fù)極電連接第一鉗位點;所述第二吸收電容的一端電連接第一鉗位點,所述第二吸收電容的另一端電連接輸入負(fù)端。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率變換裝置,其特征在于,還包括第二上開關(guān)、第二中開關(guān)和第二飛跨電容;所述第二上開關(guān)和第二中開關(guān)電連接于第二上節(jié)點,第二中開關(guān)和第二下開關(guān)電連接于第二下節(jié)點,所述第二上開關(guān)電連接輸入正端,所述第二飛跨電容跨接于第二上節(jié)點與第一下節(jié)點之間。

16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率變換裝置,其特征在于,還包括第三鉗位二極管和第三吸收電容;所述第三鉗位二極管的負(fù)極電連接第二下節(jié)點,所述第三鉗位二極管的正極電連接輸入負(fù)端;所述第三吸收電容的一端電連接輸入正端,所述第三吸收電容的另一端電連接輸入負(fù)端。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的功率變換裝置,其特征在于,還包括第四鉗位二極管和第四吸收電容;所述第四鉗位二極管的負(fù)極電連接第一下節(jié)點,所述第四鉗位二極管的正極電連接輸入負(fù)端;所述第四吸收電容的一端電連接輸入正端,所述第四吸收電容的另一端電連接輸入負(fù)端。

18.一種功率變換裝置,其特征在于,包括輸入正端、輸入負(fù)端、輸出正端、輸出負(fù)端、三開關(guān)橋臂、上節(jié)點和下節(jié)點,所述輸入負(fù)端和輸出負(fù)端短接;所述上節(jié)點包括第一上節(jié)點和第二上節(jié)點,所述下節(jié)點包括第一下節(jié)點和第二下節(jié)點;

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的功率變換裝置,其特征在于,還包括第三鉗位二極管和第三吸收電容,所述第三鉗位二極管的負(fù)極電連接第二下節(jié)點,所述第三鉗位二極管的正極電連接輸入負(fù)端,所述吸收電容的一端電連接輸入正端,所述吸收電容的另一端電連接輸入負(fù)端。

20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的功率變換裝置,其特征在于,還包括第五鉗位二極管、第六鉗位二極管、第五吸收電容、第六吸收電容和放電電阻,所述第五鉗位二極管的負(fù)極電連接第一上節(jié)點,所述第五鉗位二極管的正極電連接所述第五吸收電容的一端,所述第五吸收電容的另一端電連接輸入正端;所述第六鉗位二極管的正極電連接另一個所述下節(jié)點,所述第六鉗位二極管的負(fù)極電連接所述第六吸收電容的一端,所述第六吸收電容的另一端電連接輸入負(fù)端,所述放電電阻跨接于第五鉗位二極管的正極和第六鉗位二極管的負(fù)極之間。

21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的功率變換裝置,其特征在于,還包括高壓繞組,所述高壓繞組與所述第一飛跨電容串聯(lián)跨接于第一上節(jié)點和第二下節(jié)點之間;所述高壓繞組與所述繞組組合耦合。

22.一種功率變換裝置,其特征在于,包括輸入正端、輸入負(fù)端、輸出正端、輸出負(fù)端、三開關(guān)橋臂、上節(jié)點和下節(jié)點,所述上節(jié)點包括第一上節(jié)點和第二上節(jié)點,所述下節(jié)點包括第一下節(jié)點和第二下節(jié)點;所述輸入負(fù)端和輸出負(fù)端短接;

23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率變換裝置,其特征在于,所述第二輔助繞組的第一端與所述電感繞組的第一端為同名端。

24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率變換裝置,其特征在于,還包括第二上開關(guān)、第二中開關(guān)和第二飛跨電容;所述第二上開關(guān)和第二中開關(guān)電連接于第二上節(jié)點,第二中開關(guān)和第二下開關(guān)電連接于第二下節(jié)點,所述第二上開關(guān)電連接輸入正端,所述第二飛跨電容跨接于第二上節(jié)點與第一下節(jié)點之間。

25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率變換裝置,其特征在于,還包括變壓器磁芯和電感磁芯;所述變壓器磁芯包括兩個磁基板、兩個變壓器邊柱和一個變壓器中柱;所述變壓器邊柱和變壓器中柱設(shè)置在兩個磁基板之間,并且按照邊柱、中柱和邊柱的順序依次排布;變壓器中柱與變壓器邊柱之間的通道分別為第一變壓器繞線通道和第二變壓器繞組通道;所述變壓器磁芯還包括相對的兩側(cè),分別為第一變壓器繞線通道側(cè)和第二變壓器繞線通道側(cè)1,且第一變壓器繞線通道與第二變壓器繞線通道都穿過第一變壓器繞線通道側(cè)和第二變壓器繞線通道側(cè);所述電感磁芯包括兩個磁基板、兩個電感邊柱和一個電感中柱;所述電感邊柱和電感中柱設(shè)置在兩個磁基板之間,并且按照邊柱、中柱和邊柱的順序依次排布;電感中柱與電感邊柱之間的通道分別為第一電感繞線通道和第二電感繞組通道;所述電感磁芯還包括相對的兩側(cè),分別為第一電感繞線通道側(cè)和第二電感繞線通道側(cè)1,且第一電感繞線通道與第二電感繞線通道都穿過第一電感繞線通道側(cè)和第二電感繞線通道側(cè);所述第二變壓器繞線通道側(cè)鄰近第一電感繞線通道側(cè)設(shè)置。

26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的功率變換裝置,其特征在于,所述第一輔助繞組從第一端到第二端沿第一方向圍繞變壓器中柱繞制兩圈,然后自第一變壓器繞線通道側(cè)沿變壓器磁芯的外側(cè)圍繞變壓器邊柱繞制,然后經(jīng)過第二變壓器繞線通道側(cè),電連接第二輔助繞組;所述第二輔助繞組自第一端到第二端沿第二方向圍繞電感中柱繞制兩圈,經(jīng)過第一電感繞線通道側(cè),通過串聯(lián)連接的第一采樣電阻和第一采樣電容與功率變換電路的輸出正引腳電連接。

27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的功率變換裝置,其特征在于,所述輔助繞組從第一輔助繞組的第一端到第二輔助繞組的第二端,依次穿過第一變壓器繞線通道、第一電感繞線通道、第二電感繞線通道和第二變壓器繞線通道,圍繞變壓器中柱和電感中柱繞制兩圈后,經(jīng)由串聯(lián)連接的第一采樣電阻和第一采樣電容與功率變換電路的輸出正引腳電連接。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明針對應(yīng)用于中間母線變換器的六開關(guān)飛跨電容降壓型變換電路和四開關(guān)飛跨電容降壓型變換電路,提供進(jìn)一步優(yōu)化。一方面提供一種功率變換裝置,通過優(yōu)化鉗位電路及其布局來吸收開關(guān)管的電壓尖峰、降低開關(guān)管的電壓應(yīng)力,并不產(chǎn)生額外損耗從而提升功率變換裝置的轉(zhuǎn)換效率。另一方面通過優(yōu)化電流采樣電路,優(yōu)化電流相關(guān)的監(jiān)控與控制性能并減小功率變換裝置的體積。

技術(shù)研發(fā)人員:曾劍鴻
受保護(hù)的技術(shù)使用者:上海沛塬電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/6
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