【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及新能源汽車領(lǐng)域，特別是一種帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路及低壓直流供電系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著新能源汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)低壓直流供電系統(tǒng)的功率、效率及電壓范圍的要求越來(lái)越高。傳統(tǒng)的隔離整流電路，例如全橋整流電路、全波整流電路、半波整流電路，僅能實(shí)現(xiàn)將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，無(wú)法實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)。同時(shí)由于功率的提高，變壓器的漏感、線路上的寄生電感的影響越來(lái)越明顯，引發(fā)器件之間的震蕩，帶來(lái)應(yīng)力的問(wèn)題。傳統(tǒng)的rcd吸收電路將產(chǎn)生電壓尖峰的漏感的能量吸收在電容中，再通過(guò)電阻以熱的形式消耗掉，不僅增加了較多的器件和成本，還降低了效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本專利技術(shù)提出了一種帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路及低壓直流供電系統(tǒng)。
2、本專利技術(shù)的技術(shù)方案為，提出了一種帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，包括變壓器、第一斬波單元、以及第二斬波單元；
3、所述變壓器具有設(shè)置于原邊側(cè)的第一繞組、以及設(shè)置于副邊側(cè)的第二繞組和第三繞組，所述第一斬波單元設(shè)置為全波整流結(jié)構(gòu)，并與所述第二繞組和第三繞組連接，所述第二斬波單元設(shè)置為降壓電路結(jié)構(gòu)，并與所述第一斬波單元連接；
4、在所述第一斬波單元與所述第二繞組連接的支路設(shè)置有第一電容、在所述第一斬波單元與所述第三繞組連接的支路設(shè)置有第二電容，所述第一電容和所述第二電容可抑制所述第一斬波單元、以及所述第二斬波單元中的開(kāi)關(guān)管上的電壓應(yīng)力。
5、進(jìn)一步的，所述第一斬波單元包括：第一開(kāi)關(guān)管、
6、所述第一開(kāi)關(guān)管與所述第二繞組串聯(lián)，且使所述第一開(kāi)關(guān)管的第一端連接到所述第二繞組的異名端，所述第一電容與所述第二開(kāi)關(guān)管串聯(lián)后并聯(lián)在所述第一開(kāi)關(guān)管兩端；
7、所述第三開(kāi)關(guān)管與所述第三繞組串聯(lián)，且使所述第三開(kāi)關(guān)管的第一端連接到所述第三繞組的同名端，所述第二電容與所述第四開(kāi)關(guān)管串聯(lián)后并聯(lián)在所述第三開(kāi)關(guān)管兩端。
8、進(jìn)一步的所述第二斬波單元包括：第五開(kāi)關(guān)管、第六開(kāi)關(guān)管、第一電感、第三電容；
9、所述第五開(kāi)關(guān)管的第一端分別連接到所述第二繞組的同名端與所述第三繞組的異名端，所述第五開(kāi)關(guān)管的第二端串聯(lián)所述第一電感后連接到所述第三電容的第一端，所述第三電容的第二端分別連接到所述第一開(kāi)關(guān)管的第二端與所述第一電容之間、以及所述第三開(kāi)關(guān)管的第二端與所述第二電容之間；
10、所述第六開(kāi)關(guān)管的第一端連接到所述第五開(kāi)關(guān)管的第二端與所述第一電感之間，所述第六開(kāi)關(guān)管的第二端連接到所述第三電容的第二端。
11、進(jìn)一步的，還包括至少一個(gè)連接所述第一斬波單元與所述第二斬波單元的二極管；
12、且當(dāng)所述二極管設(shè)置為一個(gè)時(shí)，所述二極管的正極連接到所述第五開(kāi)關(guān)管的第一端，所述二極管的負(fù)極連接到所述第二開(kāi)關(guān)管與所述第一電容之間；
13、或所述二極管的正極連接到所述第五開(kāi)關(guān)管的第一端，所述二極管的負(fù)極連接到所述第四開(kāi)關(guān)管與所述第二電容之間。
14、進(jìn)一步的，當(dāng)所述二極管設(shè)置有兩個(gè)，且分別為第一二極管和第二二極管時(shí)，所述第一二極管的正極連接到所述第五開(kāi)關(guān)管的第一端，所述第一二極管的負(fù)極連接到所述第二開(kāi)關(guān)管與所述第一電容之間；
15、所述第二二極管的正極連接到所述第五開(kāi)關(guān)管的第一端，所述第二二極管的負(fù)極連接到所述第四開(kāi)關(guān)管與所述第二電容之間。
16、進(jìn)一步的，所述帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路具有緩啟階段和穩(wěn)態(tài)階段，當(dāng)所述原邊側(cè)的輸入電壓脈寬或幅值未完全建立時(shí)，所述帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路工作于緩啟階段；
17、當(dāng)所述原邊側(cè)的輸入電壓脈寬和幅值完全建立時(shí)，所述帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路工作于穩(wěn)態(tài)階段。
18、進(jìn)一步的，所述帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路工作于緩啟階段時(shí)，所述第一開(kāi)關(guān)管與所述第四開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序相同，所述第二開(kāi)關(guān)管與所述第三開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序相同，且所述第一開(kāi)關(guān)管與所述第二開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序相差180°；
19、當(dāng)所述原邊側(cè)的輸入電壓為正時(shí)，所述第一開(kāi)關(guān)管和所述第四開(kāi)關(guān)管延后所述輸入電壓的上升沿開(kāi)通，所述第一開(kāi)關(guān)管和所述第四開(kāi)關(guān)管超前所述輸入電壓的下降沿關(guān)斷，所述第五開(kāi)關(guān)管超前所述輸入電壓的上升沿關(guān)斷；
20、當(dāng)所述原邊側(cè)的輸入電壓為負(fù)時(shí)，所述第二開(kāi)關(guān)管和所述第三開(kāi)關(guān)管延后所述輸入電壓的下降沿開(kāi)通，所述第二開(kāi)關(guān)管和所述第三開(kāi)關(guān)管超前所述輸入電壓的上升沿關(guān)斷，所述第五開(kāi)關(guān)管超前所述輸入電壓的下降沿關(guān)斷；
21、所述第五開(kāi)關(guān)管和所述第六開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序互補(bǔ)，且開(kāi)關(guān)頻率為所述第一開(kāi)關(guān)管的兩倍。
22、進(jìn)一步的，所述帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路工作于穩(wěn)態(tài)階段時(shí)，所述第一開(kāi)關(guān)管與所述第二開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序互補(bǔ)，所述第三開(kāi)關(guān)管與所述第四開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序互補(bǔ)，且所述第一開(kāi)關(guān)管與所述第三開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序相差180°；
23、當(dāng)所述原邊側(cè)的輸入電壓為正時(shí)，所述第三開(kāi)關(guān)管超前所述輸入電壓的上升沿關(guān)斷，所述第三開(kāi)關(guān)管延后所述輸入電壓的下降沿開(kāi)通，所述第四開(kāi)關(guān)管延后所述輸入電壓的上升沿開(kāi)通，所述第四開(kāi)關(guān)管超前所述輸入電壓的上升沿關(guān)斷，所述第五開(kāi)關(guān)管超前所述輸入電壓的上升沿關(guān)斷；
24、當(dāng)所述原邊側(cè)的輸入電壓為負(fù)時(shí)，所述第一開(kāi)關(guān)管延后所述輸入電壓的上升沿開(kāi)通，所述第一開(kāi)關(guān)管超前所述輸入電壓的下降沿關(guān)斷，所述第二開(kāi)關(guān)管超前所述輸入電壓的上升沿關(guān)斷，所述第二開(kāi)關(guān)管延后所述輸入電壓的下降沿開(kāi)通，所述第五開(kāi)關(guān)管超前所述輸入電壓的下降沿關(guān)斷；
25、所述第五開(kāi)關(guān)管和所述第六開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序互補(bǔ)，且開(kāi)關(guān)頻率為所述第二開(kāi)關(guān)管的兩倍。
26、進(jìn)一步的，所述第一電容和所述第二電容的最小容量為：
27、
28、其中，lk為漏感感量，lb為寄生電感感量，imax為所述第一斬波單元流向第二斬波單元電流的最大值，vmax為預(yù)期的第一開(kāi)關(guān)管及第三開(kāi)關(guān)管的最大電壓應(yīng)力，v1max為所述原邊側(cè)的輸入電壓的峰值。
29、本專利技術(shù)還提出了一種低壓直流供電系統(tǒng)，所述低壓直流供電系統(tǒng)具有上述帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路。
30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)至少具有如下有益效果：
31、本專利技術(shù)通過(guò)將全波整流電路與降壓電路級(jí)聯(lián)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)整流與調(diào)壓功能，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)共用電容同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)全波整流電路的同步整流管及降壓電路開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力抑制，并通過(guò)時(shí)序控制，在合適的工作階段對(duì)吸收電容進(jìn)行放電，以維持良好的應(yīng)力抑制能力。本專利技術(shù)不需要使用電阻對(duì)吸收電容充放電電流進(jìn)行抑制，成本可以進(jìn)一步降低，且對(duì)效率有所優(yōu)化。
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1.一種帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，包括變壓器、第一斬波單元、以及第二斬波單元；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，所述第一斬波單元包括：第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管、第四開(kāi)關(guān)管、第一電容、以及第二電容；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，所述第二斬波單元包括：第五開(kāi)關(guān)管、第六開(kāi)關(guān)管、第一電感、第三電容；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，還包括至少一個(gè)連接所述第一斬波單元與所述第二斬波單元的二極管；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，當(dāng)所述二極管設(shè)置有兩個(gè)，且分別為第一二極管和第二二極管時(shí)，所述第一二極管的正極連接到所述第五開(kāi)關(guān)管的第一端，所述第一二極管的負(fù)極連接到所述第二開(kāi)關(guān)管與所述第一電容之間；
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，所述帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路具有緩啟階段和穩(wěn)態(tài)階段，當(dāng)所述原邊側(cè)的輸入電壓脈寬或幅值未完全建
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，所述帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路工作于緩啟階段時(shí)，所述第一開(kāi)關(guān)管與所述第四開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序相同，所述第二開(kāi)關(guān)管與所述第三開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序相同，且所述第一開(kāi)關(guān)管與所述第二開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序相差180°；
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，所述帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路工作于穩(wěn)態(tài)階段時(shí)，所述第一開(kāi)關(guān)管與所述第二開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序互補(bǔ)，所述第三開(kāi)關(guān)管與所述第四開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序互補(bǔ)，且所述第一開(kāi)關(guān)管與所述第三開(kāi)關(guān)管的控制時(shí)序相差180°；
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，所述第一電容和所述第二電容的最小容量為：
10.一種低壓直流供電系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓直流供電系統(tǒng)具有如權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，包括變壓器、第一斬波單元、以及第二斬波單元；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，所述第一斬波單元包括：第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管、第四開(kāi)關(guān)管、第一電容、以及第二電容；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，所述第二斬波單元包括：第五開(kāi)關(guān)管、第六開(kāi)關(guān)管、第一電感、第三電容；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，還包括至少一個(gè)連接所述第一斬波單元與所述第二斬波單元的二極管；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，當(dāng)所述二極管設(shè)置有兩個(gè)，且分別為第一二極管和第二二極管時(shí)，所述第一二極管的正極連接到所述第五開(kāi)關(guān)管的第一端，所述第一二極管的負(fù)極連接到所述第二開(kāi)關(guān)管與所述第一電容之間；
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路，其特征在于，所述帶有有源吸收的隔離整流調(diào)壓電路具有緩啟階段...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉鈞，葛子賢，劉劍，馮仁偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳威邁斯新能源集團(tuán)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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