首页 / 专利库 / 电子零件及设备 / 二极管 / 一种串并联谐振电源

一种串并联谐振电源

阅读:212发布:2021-06-06

专利汇可以提供一种串并联谐振电源专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种串并联谐振电源,其包括高频 变压器 ,高频变压器输入绕柱的两端均通过两个并联的IGBT等效 电路 与电源的两端连接,输入绕组与IGBT等效电路之间设置有 串联 的谐振电感Lr和谐振电容Cr,输入绕组上设置有并联有分布电容Cp,且分布电容Cp设置于谐振电感Lr与输入绕组之间;高频变压器的输出绕组上通过高压 整流桥 连接有负载电容CL。本方案中由于高压整流桥的隔离作用,负载电容CL两端 电压 只会增加不会减小;负载电容CL充电稳定,电路谐振周期更加稳定。,下面是一种串并联谐振电源专利的具体信息内容。

1.一种串并联谐振电源,其特征在于,包括高频变压器,所述高频变压器的输入绕组的两端均通过两个并联的IGBT等效电路与电源的两端连接,所述高频变压器的输入绕组与IGBT等效电路之间设置有串联的谐振电感Lr和谐振电容Cr,所述高频变压器的输入绕组上设置有分布电容Cp,且分布电容Cp设置于谐振电感Lr与输入绕组之间;所述高频变压器的输出绕组上通过高压整流桥连接有负载电容CL。
2.根据权利要求1所述的串并联谐振电源,其特征在于,所述电源的两端并联有储能电容C11,且储能电容C11设置在IGBT等效电路与电源之间。
3.根据权利要求1所述的串并联谐振电源,其特征在于,所述IGBT等效电路包括可控开关S,所述可控开关S一端接交流电源,另一端上并联有二极管D,所述二极管D与可控开关S的正极之间串联有电阻RS。

说明书全文

一种串并联谐振电源

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电气技术领域,具体涉及一种串并联谐振电源。

背景技术

[0002] 高压电容器是脉冲功率技术中常见的储能元件,实现高压电容器的快速充电是脉冲功率技术的基础。随着现代科技的不断进步,重量、体积、效率等关键指标被提到了显著的地位,高频开关电源高压电容器充电技术得到了迅速的发展。CCPS采用LLC软开关技术,具有充电效率高、体积小、抗短路保护等优点,在脉冲功率技术中,得到广泛的应用。
[0003] 现有技术中的串联谐振电源主要由可控PWM开关、续流二极管、谐振电感、谐振电容、高频变压器、高压整流桥以及负载电容组成,谐振电感和谐振电容决定了回路的谐振频率以及阻抗。现有技术中的串联谐振电源只考虑了理想状态下串联谐振拓扑的特性,如果变压器的分布电容当谐振电容的容值和分布电容容值可比拟时,电路的拓扑结构已经发生了根本性的改变。采用背景技术的理论去指导设计会出现很大的偏差,谐振周期不稳定,负载电容充电不稳定,造成工程应用上的失败。实际工程应用表现出来的一些特性无法用原理论进行解释。实用新型内容
[0004] 针对现有技术中的上述不足,本实用新型提供了一种负载电容充电效果好的串并联谐振电源。
[0005] 为达到上述发明目的,本实用新型所采用的技术方案为:
[0006] 提供一种串并联谐振电源,其包括高频变压器,高频变压器输入绕柱的两端均通过两个并联的IGBT等效电路与电源的两端连接,输入绕组与IGBT等效电路之间设置有串联的谐振电感Lr和谐振电容Cr,输入绕组上设置有并联有分布电容Cp,且分布电容Cp设置于谐振电感Lr与输入绕组之间;高频变压器的输出绕组上通过高压整流桥连接有负载电容CL。
[0007] 进一步地,电源的两端并联有储能电容C11,且储能电容C11设置在IGBT等效电路与电源之间。
[0008] 进一步地,IGBT等效电路包括可控开关S,可控开关S一端接交流电源,另一端上并联有二极管D,二极管D与可控开关S的正极之间串联有电阻RS。
[0009] 本实用新型的有益效果为:本方案中由于高压整流桥的隔离作用,负载电容CL两端电压只会增加不会减小;在电路工作时,电源间断性的向负载电容CL传递能量,直到负载电容CL两端电压充满;分布电容Cp两端的电压增加达到负载电容CL电压时,电源向负载电容CL传递能量;分布电容Cp两端的电压小于负载电容CL电压时,电源不向负载电容CL传递能量,负载电容CL充电稳定。
[0010] 串并联谐振电源在充电完成时,由于另一条支路的存在,电源不向负载电容CL传递能量,但是谐振电流还是存在。在每一个开关周期内,谐振周期并不一样,刚开始工作时,谐振周期为Ts1;充电完成时,谐振周期为Ts2;也就是说,在整个充电过程中,谐振周期逐渐变小,即谐振频率逐渐增加;谐振周期更加稳定。储能电容C11辅助电源提供稳定的输出电压
[0011] 充电过程中,随着负载电容CL电压的升高,通过高压整流桥隔离后,负载电容CL上充电电流持续时间缩短;充电平均电流逐渐下降。充电初始阶段充电电流较大,充电末期时充电电流较小,负载电容CL上电压呈现明显的非线性特性。附图说明
[0012] 图1为串并联谐振电源的电路拓扑图。

具体实施方式

[0013] 下面对本实用新型的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型,但应该清楚,本实用新型不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
[0014] 如图1所示,串并联谐振电源包括高频变压器,高频变压器输入绕柱的两端分别通过两个并联的IGBT等效电路与电源的两端连接,输入绕组与IGBT等效电路之间设置有串联的谐振电感Lr和谐振电容Cr,输入绕组的两端并联有分布电容Cp,且分布电容Cp设置于谐振电感Lr与输入绕组之间;高频变压器的输出绕组上通过高压整流桥连接有负载电容CL。
[0015] 电源的两端并联有储能电容C11,且储能电容C11设置在IGBT等效电路与电源之间。IGBT等效电路包括可控开关S,可控开关S一端接交流电源,另一端上并联有二极管D,二极管D与可控开关S的正极之间串联有电阻RS。
[0016] 本方案中由于高压整流桥的隔离作用,负载电容CL两端电压只会增加不会减小;在电路工作时,电源间断性的向负载电容CL传递能量,直到负载电容CL两端电压充满;分布电容Cp两端的电压增加达到负载电容CL电压时,电源向负载电容CL传递能量;此时谐振周期为:
[0017]
[0018] 分布电容Cp两端的电压小于负载电容CL电压时,电源不向负载电容CL传递能量,负载电容CL充电稳定。此时谐振周期为:
[0019]
[0020] 串并联谐振电源在充电完成时,由于另一条支路的存在,电源不向负载电容CL传递能量,但是谐振电流还是存在。在每一个开关周期内,谐振周期并不一样,刚开始工作时,谐振周期为Ts1;充电完成时,谐振周期为Ts2;也就是说,在整个充电过程中,谐振周期逐渐变小,即谐振频率逐渐增加;谐振周期更加稳定。储能电容C11使电源提供稳定的输出电压。
[0021] 电源充电过程中,随着负载电容CL电压的升高,通过高压整流桥隔离后,负载电容CL上充电电流持续时间缩短;充电平均电流逐渐下降。充电初始阶段充电电流较大,充电末期时充电电流较小,负载电容上CL电压呈现明显的非线性特性。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈