CN105991031B - 一种电压转换电路、开关电源及电压转换方法 - Google Patents
一种电压转换电路、开关电源及电压转换方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105991031B CN105991031B CN201510069998.5A CN201510069998A CN105991031B CN 105991031 B CN105991031 B CN 105991031B CN 201510069998 A CN201510069998 A CN 201510069998A CN 105991031 B CN105991031 B CN 105991031B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- conversion circuit
- circuit
- output
- auxiliary
- 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
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
本发明实施例提供一种电压转换电路、开关电源及电压转换方法,涉及电子技术领域,能够将输出电压稳定在预设的电压范围内。该电路包括:主转换电路、辅助转换电路,以及控制电路,主转换电路将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压;辅助转换电路将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压;控制电路,检测辅助转换电路的输入直流电压和电压转换电路的输出直流电压,在电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内时,控制辅助转换电路将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压,以与第一交流电压叠加得到第三交流电压,且控制主转换电路将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域,尤其涉及一种电压转换电路、开关电源及电压转换方法。
背景技术
随着电子技术的发展,电源技术逐渐趋于成熟。目前,开关电源由于其体积小、重量轻等优点而被广泛应用于各种电子设备中,其中,电压转换电路是开关电源中最重要的组成部分。
现有的开环电压转换电路,包括:斩波电路、与斩波电路连接的变压器、与变压器连接的整流电路以及与斩波电路和整流电路均连接的控制电路,其中,控制电路用于控制斩波电路和整流电路中各个开关管的导通和关闭。
由于在现有的开环电压转换电路中,输出电压跟随输入电压成正比例变化;当输入电压较低时,输出电压跟随降低,开关电源的输出功率就会显著降低,当输入电压较高时,输出电压跟随升高,从而可能会超出负载可承受的最大电压,造成负载的损坏。
发明内容
本发明的实施例提供一种电压转换电路、开关电源及电压转换方法,能够将电压转换电路的输出电压稳定在预设的电压范围内,从而解决现有技术中当输出电压过低时,输出功率降低的缺陷以及输出电压过高时,对负载造成的损坏。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供一种电压转换电路,包括:主转换电路、与主转换电路连接的辅助转换电路以及与主转换电路和辅助转换电路均连接的控制电路,其中,主转换电路,用于在控制电路的控制作用下将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压;辅助转换电路,用于在控制电路的控制作用下将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压输出;控制电路,用于检测辅助转换电路的输入直流电压和电压转换电路的输出直流电压,以及在电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内时,控制辅助转换电路将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压,以与第一交流电压叠加得到第三交流电压,且控制主转换电路将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,控制电路,具体用于在所述电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内时,对所述第二交流电压的幅度和相位中的至少一个进行控制调节,其中,所述第二交流电压的相位与所述第一交流电压的相位同相或者反相。
结合第一方面,或者第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,若所述控制电路检测到所述电压转换电路的输出直流电压大于所述预设电压范围中的最大直流电压时,则根据所述电压转换电路的输出直流电压与所述最大直流电压的差值以及所述辅助转换电路的输入直流电压,控制所述辅助转换电路对所述第二交流电压的幅度进行调节,并控制所述辅助转换电路将所述第二交流电压的相位调节为与所述第一交流电压的相位反相,以使所述电压转换电路的输出直流电压在所述预设电压范围内;若所述控制电路检测到所述电压转换电路的输出直流电压小于所述预设电压范围中的最小直流电压时,则根据所述电压转换电路的输出直流电压与所述最小直流电压的差值以及所述辅助转换电路的输入直流电压,控制所述辅助转换电路对所述第二交流电压的幅度进行调节,并控制所述辅助转换电路将所述第二交流电压的相位调节为与所述第一交流电压的相位同相,以使所述电压转换电路的输出直流电压在所述预设电压范围内。
结合第一方面,或者第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,辅助转换电路包括直流-直流转换电路和与直流-直流转换电路连接的波形发生电路,其中,辅助转换电路,具体用于通过直流-直流转换电路将辅助转换电路的输入直流电压转换为第一直流电压,并通过波形发生电路将第一直流电压转换为第二交流电压。
结合第一方面的第三种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,波形发生电路的两个输出端分别为辅助转换电路的一输出端和辅助转换电路的另一输出端,主转换电路包括斩波电路、变压器和整流电路,辅助转换电路的一输出端与变压器的原边绕组的一端连接,辅助转换电路的另一输出端与斩波电路的一输出端连接,变压器的原边绕组的另一端与斩波电路的另一输出端连接,变压器的副边绕组的一端和变压器的副边绕组的另一端分别与整流电路的一输入端和整流电路的另一输入端连接;主转换电路,具体用于通过斩波电路将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压,并通过变压器和整流电路将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压输出。
结合第一方面的第四种可能的实现方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,主转换电路还包括:谐振电感和谐振电容,谐振电感的一端与谐振电容的一端连接,谐振电感的另一端与斩波电路的一输出端连接,谐振电容的另一端与辅助转换电路的另一输出端连接。
结合第一方面的第三种可能的实现方式,在第一方面的第六种可能的实现方式中,波形发生电路的两个输出端分别为辅助转换电路的一输出端和辅助转换电路的另一输出端,主转换电路包括斩波电路、变压器和整流电路,辅助转换电路的一输出端与变压器的副边绕组的一端连接,辅助转换电路的另一输出端与整流电路的一输入端连接,变压器的副边绕组的另一端与整流电路的另一输入端连接,变压器的原边绕组的一端和变压器的原边绕组的另一端分别与斩波电路的一输出端和斩波电路的另一输出端连接;主转换电路,具体用于通过斩波电路和变压器将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压,并通过整流电路将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压输出。
结合第一方面的第六种可能的实现方式,在第一方面的第七种可能的实现方式中,主转换电路还包括:谐振电感和谐振电容,谐振电感的一端与谐振电容的一端连接,谐振电感的另一端与斩波电路的一输出端连接,谐振电容的另一端与变压器的原边绕组的一端连接。
第二方面,本发明实施例提供一种开关电源,包括如第一方面以及第一方面的第一种可能的实现方式至第一方面的第七种可能的实现方式中的任意一种电压转换电路。
第三方面,本发明实施例提供一种电压转换方法,应用于电压转换电路,包括:将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压;检测电压转换电路的输出直流电压和辅助转换电路的输入直流电压;若电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内,则将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压,以与第一交流电压叠加得到第三交流电压;将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压输出。
结合第三方面,在第三方面的第一种可能的实现方式中,该方法还包括:将辅助转换电路的输入直流电压转换为第一直流电压,并将第一直流电压转换为第二交流电压。
结合第三方面,在第三方面的第二种可能的实现方式中,将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压,包括:对第二交流电压的幅度和相位中的至少一个进行调节,其中,第二交流电压的相位与第一交流电压的相位同相或者反相。
本发明实施例提供的电压转换电路、开关电源及电压转换方法,包括:主转换电路、与主转换电路连接的辅助转换电路,以及与主转换电路和辅助转换电路均连接的控制电路,其中,主转换电路,用于在控制电路的控制作用下将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压,并将第一交流电压与辅助转换电路输出的第二交流电压叠加得到第三交流电压,以及将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压输出;辅助转换电路,用于在控制电路的控制作用下将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压输出;控制电路,用于控制主转换电路将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压,并检测辅助转换电路的输入直流电压和电压转换电路的输出直流电压,以及在电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内时,控制辅助转换电路将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压。
基于上述实施例的描述,当电压转换电路的输入直流电压过大或者过小从而导致电压转换电路的输出直流电压不在预设的电压范围内时,控制电路可以控制辅助转换电路,在电压转换电路的输出直流电压过小时,控制辅助转换电路的输出的第二交流电压的相位与第一交流电压的相位同相,从而增大电压转换电路的输出直流电压;在电压转换电路的输出直流电压过大时,控制辅助转换电路的输出的第二交流电压的相位与第一交流电压的相位反相,从而减小电压转换电路的输出直流电压,使得电压转换电路的输出直流电压稳定在预设电压范围内,从而解决了现有技术中当电压转换电路的输出电压过低时,输出功率降低的缺陷以及电压转换电路的输出电压过高时,对负载造成的损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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为本发明实施例提供的一种电压转换电路的示意图一;
图2为本发明实施例提供的一种电压转换电路的示意图二;
图3为本发明实施例提供的一种电压转换电路的示意图三;
图4为本发明实施例提供的一种电压转换电路的示意图四;
图5为本发明实施例提供的一种电压转换电路的示意图五;
图6为本发明实施例提供的一种电压转换电路的示意图六;
图7为本发明实施例提供的一种电压转换电路中各部分电压示意图;
图8为本发明实施例提供的另一种电压转换电路的示意图一;
图9为本发明实施例提供的另一种电压转换电路的示意图二;
图10为本发明实施例提供的另一种电压转换电路的示意图三;
图11为本发明实施例提供的另一种电压转换电路的示意图四;
图12为本发明实施例提供的另一种电压转换电路的示意图五;
图13为本发明实施例提供的一种单板供电系统的系统框图;
图14为本发明实施例提供的一种电压转换方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种电压转换电路,如图1所示,该电压转换电路包括:主转换电路10、与主转换电路10连接的辅助转换电路20,以及与主转换电路10和辅助转换电路20均连接的控制电路30。
其中,主转换电路10,用于在控制电路30的控制作用下将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压,并将第一交流电压与辅助转换电路20输出的第二交流电压叠加得到第三交流电压,以及将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压输出。
辅助转换电路20,用于在控制电路30的控制作用下将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压输出。
控制电路30,用于控制主转换电路10将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压,并检测辅助转换电路的输入直流电压和电压转换电路的输出直流电压,以及在电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内时,控制辅助转换电路20将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压,以与第一交流电压叠加得到第三交流电压,且控制主转换电路将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压。
示例性的,如图2所示,主转换电路10包括:两个输入端101和102,斩波电路103、与斩波电路103连接的变压器104和与变压器104连接的整流电路105,以及两个输出端106和107。
主转换电路10,具体用于通过斩波电路103将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压,且与辅助转换电路20输出的第二交流电压叠加得到第三交流电压,并通过变压器104和整流电路105将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压输出。
具体的,电压转换电路的一输入端(即主转换电路10的一输入端101)接电压转换电路的输入直流电压,电压转换电路的另一输入端(即主转换电路10的另一输入端102)接地,输入至斩波电路103的输入直流电压(即电压转换电路的输入直流电压)被转换为第一交流电压,而变压器104的输入交流电压为斩波电路103输出的第一交流电压与辅助转换电路20输出的第二交流电压的矢量和(即第三交流电压),第三交流电压经变压器104转换,得到变压器104的输出交流电压(称为第四交流电压),变压器104的输出交流电压进入整流电路105进行整流,从而在整流电路105的一输出端(即电压转换电路的一输出端)得到电压转换电路的输出直流电压。
如图3所示,本发明实施例提供一种主转换电路10的具体电路图,包括:第一电容C1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第一变压器T1、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第二电容C2、负载R。其中,主转换电路10的两个输入端也是电压转换电路的两个输入端,主转换电路10的两个输出端也是电压转换电路的两个输出端。
进一步的,第一开关管Q1的源极和第三开关管Q3的源极均与第一电容C1的一端连接,第一开关管Q1的漏极与第二开关管Q2的源极连接,第二开关管Q2的漏极与第四开关管Q4的漏极均与第一电容C1的另一端连接,第四开关管Q4的源极与第三开关管Q3的漏极连接,第三开关管Q3的漏极(即斩波电路103的一输出端)与辅助转换电路20的一输出端连接,第一变压器T1的原边绕组L1的一端与辅助转换电路20的另一输出端连接,第一变压器T1的原边绕组L1的另一端与第一开关管Q1的漏极(即斩波电路103的另一输出端)连接,第一变压器T1的第一副边绕组L2的一端与第一变压器T1的第二副边绕组L3的一端连接,第一变压器T1的第一副边绕组L2的另一端与第五开关管Q5的源极连接,第一变压器T1的第二副边绕组L3的另一端与第六开关管Q6的源极连接,第六开关管Q6的漏极与第五开关管Q5的漏极连接,第二电容C2的一端的与第一变压器T1的第一副边绕组L2的一端连接,第二电容C2的另一端与第六开关管Q6的漏极连接,负载R的两端分别与第二电容C2的两端连接,其中,电压转换电路的一输入端101接输入直流电压,另一输入端102接地,电压转换电路的一输出端106接输出直流电压,另一输出端107接地。第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4的栅极均与控制电路30连接,第五开关管Q5和第六开关管Q6的栅极也均与控制电路30连接。
进一步的,上述描述的主转换电路10的具体电路中,第一电容C1为滤波电容,用于滤除输入直流电压中的谐波分量;第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4用于在控制电路30的控制下,进行导通与关闭,将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压,变压器104用于根据变压器的匝数比对输入变压器的电压进行升压或者降压的变换,第五开关管Q5和第六开关管Q6用于在控制电路30的控制下,进行导通与关闭,对从变压器输出的交流电压进行整流,并经过第二电容C2滤波,得到电压转换电路的输出直流电压输出。
需要说明的是,上述主转换电路10在控制电路30的控制作用下,具体的工作原理为:
在第一周期,控制电路30为第一开关管Q1、第四开关管Q4和第六开关管Q6输入高电平信号,为第二开关管Q2、第三开关管Q3和第五开关管Q5输入低电平信号,使得第一开关管Q1、第四开关管Q4和第六开关管Q6导通,第二开关管Q2、第三开关管Q3和第五开关管Q5关闭。
在第二周期,控制电路30为第一开关管Q1、第四开关管Q4和第六开关管Q6输入低电平信号,为第二开关管Q2、第三开关管Q3和第五开关管Q5输入高电平信号,使得第一开关管Q1、第四开关管Q4和第六开关管Q6关闭,第二开关管Q2、第三开关管Q3和第五开关管Q5开启。
一般地,主转换电路的一个完整工作周期由第一周期和第二周期组成,且第一周期和第二周期各占主转换电路的一个完整工作周期的一半。
主转换电路10在控制电路30对第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4的开启和关闭进行控制的过程中,通过第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4的斩波作用,将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压;并且在控制电路30对第五开关管Q5和第六开关管Q6的开启和关闭进行控制的过程中,将变压器104输出的交流电压经过第五开关管Q5和第六开关管Q6的整流作用,得到电压转换电路的输出直流电压。
又进一步的,如图4所示,主转换电路10还包括:谐振电感Lr和谐振电容Cr,Lr谐振电感的一端与谐振电容Cr的一端连接,谐振电感Lr的另一端与斩波电路103的一输出端连接,谐振电容Cr的另一端与辅助转换电路20的另一输出端连接。
又示例性的,如图5所示,辅助转换电路20包括直流-直流转换电路201和与直流-直流转换电路201连接的波形发生电路202。
其中,辅助转换电路20,具体用于通过直流-直流转换电路201将辅助转换电路的输入直流电压转换为第一直流电压,即直流-直流转换电路对最终输出的第二交流电压进行幅度的调节,并通过波形发生电路202将第一直流电压转换为第二交流电压,即波形发生电路对最终输出的第二交流电压的相位进行调节。
直流-直流转换电路201的两个输入端接收辅助转换电路的输入直流电压,此处,直流-直流转换电路201的输入直流电压和主转换电路的输入直流电压可以为同一个输入直流电压,也可以为不同的输入直流电压。直流-直流转换电路201将辅助转换电路的输入直流电压转换为第一直流电压,并将第一直流电压从直流-直流转换电路201的两个输出端输出,从而使与直流-直流转换电路201两个输出端连接的波形发生电路202接收第一直流电压,并将第一直流电压转换为第二交流电压,并且波形发生电路202的两个输出端是接入主转换电路10中的,具体的,波形发生电路202的一输出端与主转换电路10中斩波电路103的一输出端连接,波形发生电路202的另一输出端与主转换电路10中第一变压器T1的原边绕组L1的一端连接,从而波形发生电路202输出的第二交流电压可以作用于主转换电路10。
需要补充的是,直流-直流转换电路可以为降压buck电路、升压boost电路或者升降压buck-boost电路等。波形发生电路可以为半桥电路、全桥电路或者有源钳位等可以实现零电压开关(ZVS,zero voltage switch)的电路。
本发明实施例提供一种辅助转换电路20的具体电路图,辅助转换电路20包括两个输入端203和204,直流-直流转换电路201,波形发生电路202以及两个输出端205和206。如图6所示,本发明实施例以直流-直流转换电路201为buck电路,波形发生电路202为半桥电路为例进行说明。具体的,buck电路包括:第七开关管Q7、第八开关管Q8、第一电感L4、第三电容C3。半桥电路包括:第九开关管Q9、第十开关管Q10、第四电容C4,以及第二变压器T2。
具体的,在buck电路中,第七开关管Q7的漏极与第八开关管Q8的源极连接,第七开关管Q7的源极与buck电路的一输入端连接,第八开关管Q8的漏极与buck转换电路的另一输入端连接,第八开关管Q8的漏极与buck电路的另一输入端连接,第一电感L4的一端与第七开关管Q7的漏极连接,第一电感L4的另一端与第三电容C3的一端连接,第三电容C3的另一端与第八开关管Q8的漏极连接并接地,并且该buck转换电路从第三电容C3的两端引出buck转换电路的两个输出端,第七开关管Q7和第八开关管Q8的栅极与控制电路30连接,在buck转换电路中,第一电感L4和第三电容C3为储能元件。
又具体的,在半桥电路中,半桥电路的两个输入端分别接buck转换电路的两个输出端,第九开关管Q9的源极与半桥电路的一输入端连接,第九开关管Q9的漏极与第十开关管Q10的源极连接,第十开关管Q10的漏极与半桥电路的另一输入端连接,第四电容C4的一端与第十开关管Q10的漏极连接,第四电容C4的另一端与第二变压器T2的原边绕组的一端连接,第二变压器T2的原边绕组的另一端与第九开关管Q9的漏极连接,第二变压器T2的副边绕组的两端接半桥电路的两个输出端,第九开关管Q9和第十开关管Q10的栅极与控制电路30连接,第四电容C4为储能元件。
波形发生电路202的两个输出端分别为辅助转换电路20的一输出端和辅助转换电路20的另一输出端,辅助转换电路20的一输出端与第一变压器T1的原边绕组的一端连接,辅助转换电路20的另一输出端与斩波电路103的一输出端连接。
需要说明的是,上述辅助转换电路20在控制电路30的控制作用下,具体的工作原理为:
直流-直流转换电路部分:当控制电路为第七开关管Q7输入高电平信号使得第七开关管Q7导通,为第八开关管Q8输入低电平信号使得第八开关管Q8关闭时,直流-直流转换电路部分通过第一电感L4和第三电容C3储能;当控制电路为第七开关管Q7输入低电平信号使得第七开关管Q7关闭,为第八开关管Q8输入高电平信号使得第八开关管Q8导通时,直流-直流转换电路部分通过第一电感L4和第三电容C3放电。其中,第七开关管Q7导通、第八开关管Q8关闭的时间与第七开关管Q7关闭、第八开关管Q8导通的时间由控制电路进行控制。需要补充的是,直流-直流转换电路部分的工作时序与主转换电路的工作时序没有固定的顺序。
波形发生电路部分:在第一周期,控制电路为第九开关管Q9输入低电平信号,为第十开关管Q10输入高电平信号,使得辅助转换电路输出的第二交流电压的相位与第一交流电压的相位同相;或者,在第一周期,控制电路为第九开关管Q9输入高电平信号,为第十开关管Q10输入低电平信号,使得辅助转换电路输出的第二交流电压的相位与第一交流电压的相位反相。
在第二周期,控制电路为第九开关管Q9输入低电平信号,为第十开关管Q10输入高电平信号,使得辅助转换电路输出的第二交流电压的相位与第一交流电压的相位同相;或者,在第一周期,控制电路为第九开关管Q9输入高电平信号,为第十开关管Q10输入低电平信号,使得辅助转换电路输出的第二交流电压的相位与第一交流电压的相位反相。
需要补充的是,波形发生电路部分工作的第一周期和第二周期与主转换电路部分工作的第一周期和第二周期是相同的时间。
具体的,控制电路是根据检测到的辅助转换电路的输入直流电压与电压转换电路的输出直流电压,并且在电压转换电路的输出直流电压不在预设的电压范围内时,根据预先设定的规则对直流-直流转换电路中第七开关管Q7和第八开关管Q8的导通与关闭进行控制的。示例性的,预先设定的规则可以是:当控制电路检测到电压转换电路的输出直流电压不在预设的电压范围内时,控制电路通过控制辅助转换电路输出到主转换电路的第二交流电压的幅度和相位,使得电压转换电路的输出直流电压为预设的电压范围内的某一特定电压,具体的,根据控制电路中的计算模块可以计算出使电压转换电路的输出直流电压为预设的电压范围内的某一特定电压时所需的第二交流电压的幅度以及相位。
控制电路30,具体用于在电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内时,对第二交流电压的幅度和相位中的至少一个进行控制调节,其中,第二交流电压的相位与第一交流电压的相位同相或者反相。
若控制电路检测到电压转换电路的输出直流电压大于预设电压范围中的最大直流电压时,则根据电压转换电路的输出直流电压与最大直流电压的差值以及辅助转换电路的输入直流电压,控制辅助转换电路对第二交流电压的幅度进行调节,并控制辅助转换电路将第二交流电压的相位调节为与第一交流电压的相位反相,以使电压转换电路的输出直流电压在预设电压范围内。
若控制电路检测到电压转换电路的输出直流电压小于预设电压范围中的最小直流电压时,则根据电压转换电路的输出直流电压与最小直流电压的差值以及辅助转换电路的输入直流电压,控制辅助转换电路对第二交流电压的幅度进行调节,并控制辅助转换电路将第二交流电压的相位调节为与第一交流电压的相位同相,以使电压转换电路的输出直流电压在预设电压范围内。
示例性的,在上述具体主转换电路和具体辅助转换电路的条件下,并且,电压转换电路的输入直流电压(即主转换电路的输入直流电压)和辅助转换电路的输入直流电压为同一输入直流电压,假设第一变压器的原边绕组与副边绕组的匝数比为4:1,第二变压器的原边绕组与副边绕组的匝数比为1:1。
当电压转换电路的输入直流电压和辅助转换电路的输入直流电压都为36V时,控制电路检测到辅助转换电路的输入直流电压为36V,电压转换电路的输出直流电压为9V,假设9V的输出直流电压不在预设的电压范围内,则控制电路根据检测到的辅助转换电路的输入直流电压和电压转换电路的输出直流电压,通过控制电路中的比较器、计算器等模块计算出要得到电压转换电路的10V的输出直流电压,则需将辅助转换电路中直流-直流转换电路的占空比调节为1/9(即将输入直流电压的幅度调节为之前的1/9),并且波形发生电路不对第二交流电压的相位进行反相调节,从而使得主转换电路的输出直流电压(即电压转换电路的输出直流电压)为10V。示例性的,如图7所示,为在本实施例描述的具体电路的情况下,第一交流电压、第二交流电压以及第三交流电压(第一交流电压和第二交流电压叠加得到)的示意图,图中各数据的大小仅作为示例,对本发明实施例提供的电路的原理进行说明。
当电压转换电路的输入直流电压和辅助转换电路的输入直流电压都为60V时,控制电路检测到辅助转换电路的输入直流电压为60V,电压转换电路的输出直流电压为15V,假设15V的输出直流电压不在预设的电压范围内,则控制电路根据检测到的辅助转换电路的输入直流电压和电压转换电路的输出直流电压,通过控制电路中的比较器、计算器等模块计算出要得到电压转换电路的13.5V的输出直流电压,则需将辅助转换电路中直流-直流转换电路的占空比调节为1/10(即将输入直流电压的幅度调节为之前的1/10),并且波形发生电路将第二交流电压的相位相移180度,从而使得主转换电路的输出直流电压(即电压转换电路的输出直流电压)为13.5V。
从上述示例性的描述中,可以看出,本发明实施例提供的技术方案在电压转换电路的输入直流电压较低时,可以通过控制电路对辅助转换电路输出的第二交流电压的相位调节为与第一交流电压的相位同相,提高电压转换电路的输出直流电压,从而提高电压转换电路的输出功率;并且在电压转换电路的输入直流电压较高时,可以通过控制电路对辅助转换电路输出的第二交流电压的相位调节为与第一交流电压反相,降低电压转换电路的输出直流电压,从而收窄了电压转换电路的输出直流电压,提高了对电压转换电路的输入直流电压的适应能力,使得电压转换电路稳定工作。
进一步的,在现有技术中通过直接对主转换电路中各个开关管的开通和关闭时间进行控制来达到控制电压转换电路的输出直流电压在预设的电压范围内的目的,由于主转换的转换功率较大,这样会消耗较大的功率,而本发明通过使主转换电路工作在固定的占空比条件下,只控制辅助转换电路进行小功率的转换,从而可以提高电压转换功率的效率。
本发明实施例提供的电压转换电路,包括:主转换电路、与主转换电路连接的辅助转换电路,以及与主转换电路和辅助转换电路均连接的控制电路,其中,主转换电路,用于在控制电路的控制作用下将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压;辅助转换电路,用于在控制电路的控制作用下将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压输出;控制电路,用于检测辅助转换电路的输入直流电压和电压转换电路的输出直流电压,以及在电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内时,控制辅助转换电路将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压,以与第一交流电压叠加得到第三交流电压,且控制主转换电路将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压。
基于上述实施例的描述,当电压转换电路的输入直流电压过大或者过小从而导致电压转换电路的输出直流电压不在预设的电压范围内时,控制电路可以控制辅助转换电路,在电压转换电路的输出直流电压过小时,控制辅助转换电路的输出的第二交流电压的相位与第一交流电压的相位同相,从而增大电压转换电路的输出直流电压;在电压转换电路的输出直流电压过大时,控制辅助转换电路的输出的第二交流电压的相位与第一交流的相位反相,从而减小电压转换电路的输出直流电压,使得电压转换电路的输出直流电压稳定在预设电压范围内,从而解决了现有技术中当电压转换电路的输出电压过低时,输出功率降低的缺陷以及输出电压过高时,对负载造成的损坏。
本发明实施例还提供了另一种电压转换电路,如图8所示,该电压转换电路包括:主转换电路10、与主转换电路10连接的辅助转换电路20,以及与主转换电路10和辅助转换电路20均连接的控制电路30。
其中,主转换电路10,用于在控制电路30的控制作用下将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压,并将第一交流电压与辅助转换电路20输出的第二交流电压叠加得到第三交流电压,以及将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压输出。
辅助转换电路20,用于在控制电路30的控制作用下将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压输出。
控制电路30,用于控制主转换电路10将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压,并检测辅助转换电路的输入直流电压和电压转换电路的输出直流电压,以及在电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内时,控制辅助转换电路20将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压,以与第一交流电压叠加得到第三交流电压,且控制主转换电路将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压。
主转换电路10,具体用于通过斩波电路103和变压器将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压,且将第一交流电压和辅助转换电路20输出的第二交流电压叠加得到第三交流电压,以及通过整流电路105将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压输出。具体的,主转换电路10通过斩波电路103将电压转换电路的输入直流电压转换为第五交流电压,第五交流电压即为变压器104的输入电压,通过变压器104将第五交流电压转换为第一交流电压,此处的第一交流电压为变压器104的副边绕组的输出电压,此时,主转换电路10将第一交流电压与第二交流电压叠加得到第三交流电压,第三电压作为整流电路105的输入电压,通过整流电路105转换为电压转换电路的输出直流电压。
需要说明的是,本发明实施例中所描述的第一交流电压、第二交流电压和第三交流电压与上一实施例中所描述的第一交流电压、第二交流电压和第三交流电压可能为不同的值,在不同的电路结构中,所代表的电压值会有所不同。
示例性的,如图9所示,主转换电路10包括:两个输入端101和102,斩波电路103、与斩波电路103连接的变压器104和与变压器104连接的整流电路105,以及两个输出端106和107。
具体的,电压转换电路的一输入端101接电压转换电路的输入直流电压,电压转换电路的另一输入端102接地,且输入至斩波电路103的输入直流电压(即电压转换电路的输入直流电压)被转换为斩波电路103的输出电压(即第五交流电压),也即变压器104原边绕组的输入交流电压,第五交流电压经变压器104转换,得到变压器104的输出交流电压(即第一交流电压),而加在整流电路105两端的电压为变压器104副边绕组的输出交流电压(第一交流电压)与辅助转换电路20的输出的第二交流电压的矢量和(即第三交流电压),第三交流电压经整流电路105整流后,得到电压转换电路的输出直流电压。
如图10所示,本发明实施例提供一种主转换电路10的具体电路图,包括:第一电容C1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第一变压器T1、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8、第二电容C2、负载R。其中,主转换电路10的两个输入端也是电压转换电路的两个输入端,主转换电路10的两个输出端也是电压转换电路的两个输出端。
进一步的,第一开关管Q1的源极和第三开关管Q3的源极均与第一电容C1的一端连接,第一开关管Q1的漏极与第二开关管Q2的源极连接,第二开关管Q2的漏极与第四开关管Q4的漏极均与第一电容C1的另一端连接,第四开关管Q4的源极与第三开关管Q3的漏极连接,第三开关管Q3的漏极与变压器104的原边绕组的一端连接,变压器104的原边绕组的另一端与第一开关管Q1的漏极连接,变压器104的副边绕组的一端与第五开关管Q5的漏极连接,变压器104的副边绕组的另一端与辅助转换电路20的一输出端连接,辅助转换电路20的另一输出端与第八开关管Q8的源极连接,第八开关管Q8的源极与第七开关管Q7的漏极连接,第七开关管Q7的源极与第五开关管Q5的源极连接,第八开关管Q8的漏极与第六开关管Q6的漏极连接,第六开关管Q6的漏极与第二电容C2的一端连接,第二电容C2的另一端与第五开关管Q5的源极连接,负载R的两端分别与第二电容C2的两端连接,以及从第一电容C1两端引出的电压转换电路的两个输入端和从负载R两端引出的电压转换电路的两个输出端,其中,电压转换电路的一输入端101接输入直流电压,另一输入端102接地,电压转换电路的一输出端106接输出直流电压,另一输出端107接地。第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4的栅极与控制电路连接,第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8的栅极均与控制电路30连接。
进一步的,上述描述的主转换电路10的具体电路中,第一电容C1为滤波电容,用于滤除输入直流电压中的谐波分量;第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4用于在控制电路30的控制下,进行导通与关闭,将电压转换电路的输入直流电压转换为输入交流电压,变压器104用于根据变压器的匝数比对输入变压器的电压进行升压或者降压的变换,第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7和第八开关管Q8用于在控制电路30的控制下,进行导通与关闭,对第三交流电压进行整流,并经第二电容C2滤波,得到电压转换电路的输出直流电压。
需要说明的是,上述主转换电路10在控制电路30的控制作用下,具体的工作原理为:
在第一周期,控制电路30为第一开关管Q1、第四开关管Q4、第五开关管Q5和第八开关管Q8输入高电平信号,为第二开关管Q2、第三开关管Q3、第六开关管Q6和第七开关管Q7输入低电平信号,使得第一开关管Q1、第四开关管Q4、第五开关管Q5和第八开关管Q8导通,第二开关管Q2、第三开关管Q3、第六开关管Q6和第七开关管Q7关闭。
在第二周期,控制电路30为第一开关管Q1、第四开关管Q4、第五开关管Q5和第八开关管Q8输入低电平信号,为第二开关管Q2、第三开关管Q3、第六开关管Q6和第七开关管Q7输入高电平信号,使得第一开关管Q1、第四开关管Q4、第五开关管Q5和第八开关管Q8关闭,第二开关管Q2、第三开关管Q3、第六开关管Q6和第七开关管Q7开启。
一般地,主转换电路的一个完整工作周期由第一周期和第二周期组成,且第一周期和第二周期各占主转换电路的一个完整工作周期的一半。
主转换电路10在控制电路30对第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4的开启和关闭进行控制的过程中,通过第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4的斩波作用,并通过变压器的转换将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压;并且在控制电路30对第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7和第八开关管Q8的开启和关闭进行控制的过程中,将变压器104输出的交流电压(即第一交流电压)与辅助转换电路输出的第二交流电压叠加得到第三交流电压,第三交流电压经过第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7和第八开关管Q8的整流作用,得到电压转换电路的输出直流电压。
又进一步的,如图11所示,主转换电路10还包括:谐振电感Lr和谐振电容Cr,Lr谐振电感的一端与谐振电容Cr的一端连接,谐振电感Lr的另一端与斩波电路103的一输出端连接,谐振电容Cr的另一端与变压器的原边绕组的一端连接。
本发明实施例中辅助转换电路20包括直流-直流转换电路201和与直流-直流转换电路201连接的波形发生电路202。
其中,辅助转换电路20,具体用于通过直流-直流转换电路将辅助转换电路的输入直流电压转换为第一直流电压,即直流-直流转换电路对最终输出的第二交流电压进行幅度的调节,并通过波形发生电路将第一直流电压转换为第二交流电压,即波形发生电路对最终输出的第二交流电压的相位进行调节。
直流-直流转换电路的两个输入端接收辅助转换电路的输入直流电压,此处,直流-直流转换电路的输入直流电压和主转换电路的输入直流电压可以为同一个输入直流电压,也可以为不同的输入直流电压。直流-直流转换电路将辅助转换电路的输入直流电压转换为第一直流电压,并将第一直流电压从直流-直流转换电路的两个输出端输出,从而使与直流-直流转换电路两个输出端连接的波形发生电路接收第一直流电压,并将第一直流电压转换为第二交流电压,并且波形发生电路的两个输出端是接入主转换电路10中的,具体的,波形发生电路的一输出端与变压器的副边绕组的一端连接,波形发生电路的另一输出端与整流电路的一输出端连接,从而波形发生电路输出的第二交流电压可以作用于主转换电路10。
需要补充的是,直流-直流转换电路可以为降压buck电路、升压boost电路或者升降压buck-boost电路等。波形发生电路可以为半桥电路、全桥电路或者有源钳位等可以实现零电压开关的电路。
本发明实施例中辅助转换电路20的具体电路图与上述实施例相同,且工作原理也相同,在此不再赘述。
控制电路30,具体用于在电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内时,通过对第二交流电压的幅度和第二交流电压的相位中的至少一个进行调节,控制辅助转换电路将输入直流电压转换为第二交流电压,其中,第二交流电压的相位与第一交流电压的相位同相或者反相控制电路,具体用于在电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内时,对第二交流电压的幅度和相位中的至少一个进行控制调节,其中,第二交流电压的相位与第一交流电压的相位同相或者反相。
若控制电路检测到电压转换电路的输出直流电压大于预设电压范围中的最大直流电压时,则根据电压转换电路的输出直流电压与最大直流电压的差值以及辅助转换电路的输入直流电压,控制辅助转换电路对第二交流电压的幅度进行调节,并控制辅助转换电路将第二交流电压的相位调节为与第一交流电压的相位反相,以使电压转换电路的输出直流电压在预设电压范围内。
若控制电路检测到电压转换电路的输出直流电压小于预设电压范围中的最小直流电压时,则根据电压转换电路的输出直流电压与最小直流电压的差值以及辅助转换电路的输入直流电压,控制辅助转换电路对第二交流电压的幅度进行调节,并控制辅助转换电路将第二交流电压的相位调节为与第一交流电压的相位同相,以使电压转换电路的输出直流电压在预设电压范围内。
需要说明的是,本发明实施例提供的电压转换电路的工作原理与实施例一中提供的电压转换电路的工作原理相同,只是辅助转换电路接入主转换电路的位置不同,从而使辅助转换电路调节的主转换电路的具体电压有所差异。
进一步的,本发明实施例提供的上述电压转换电路是集成在开关电源中的,开关电源可以应用于单板供电系统,如图12所示为该单板供电系统的系统框图,包括:单板软启动电路40,开关电源的电压转换电路50和负载点电源60。
具体的,单板软启动电路40可以抑制输入电压的浪涌电压尖峰,以及降低输入电压的上升斜率;单板软启动电路40可以是线性电路,也可以是开关电路等。
本发明实施例提供的电压转换电路,包括:主转换电路、与主转换电路连接的辅助转换电路,以及与主转换电路和辅助转换电路均连接的控制电路,其中,主转换电路,用于在控制电路的控制作用下将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压;辅助转换电路,用于在控制电路的控制作用下将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压输出;控制电路,用于检测辅助转换电路的输入直流电压和电压转换电路的输出直流电压,以及在电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内时,控制辅助转换电路将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压,以与第一交流电压叠加得到第三交流电压,且控制主转换电路将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压。
进一步的,在现有技术中通过直接对主转换电路中各个开关管的开通和关闭时间进行控制来达到控制电压转换电路的输出直流电压在预设的电压范围内的目的,由于主转换的转换功率较大,这样会消耗较大的功率,而本发明通过使主转换电路工作在固定的占空比条件下,只控制辅助转换电路进行小功率的转换,从而可以提高电压转换功率的效率。
基于上述实施例的描述,当电压转换电路的输入直流电压过大或者过小从而导致电压转换电路的输出直流电压不在预设的电压范围内时,控制电路可以控制辅助转换电路,在电压转换电路的输出直流电压过小时,控制辅助转换电路的输出的第二交流电压的相位与第一交流电压的相位同相,从而增大电压转换电路的输出直流电压;在电压转换电路的输出直流电压过大时,控制辅助转换电路的输出的第二交流电压的相位与第一交流的相位反相,从而减小电压转换电路的输出直流电压,使得电压转换电路的输出直流电压稳定在预设电压范围内,从而解决了现有技术中当电压转换电路的输出电压过低时,输出功率降低的缺陷以及输出电压过高时,对负载造成的损坏。
本发明实施例提供一种电压转换方法,应用于电压转换电路,其中,电压转换电路包括:主转换电路、与主转换电路连接的辅助转换电路,以及与主转换电路和辅助转换电路均连接的控制电路,如图14所示,为该电压转换方法的流程示意图,包括:
S101、主转换电路将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压。
具体的,主转换电路通过斩波电路将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压,且将第一交流电压与第二交流电压叠加得到第三交流电压,并通过变压器和整流电路将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压输出;或者,主转换电路通过斩波电路和变压器将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压,并将第一交流电压和第二交流电压叠加得到第三交流电压,以及通过整流电路将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压输出。
S102、控制电路检测电压转换电路的输出直流电压和辅助转换电路的输入直流电压。
将电压转换电路的输出直流电压接入控制电路,即在电压转换电路中包含反馈回路,使得控制电路可以实时检测电压转换电路的输出直流电压是否在预设的电压范围内,若电压转换电路的输出直流电压不在预设的电压范围内,则控制电路控制辅助转换电路对第二交流电压进行调节。
S103、若电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内,则将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压,以与第一交流电压叠加得到第三交流电压。
具体的,控制电路控制辅助转换电路将辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压,包括:控制电路通过调节辅助转换电路中直流-直流转换电路的各个开关管的开通时间与关闭时间,从而调节第二交流电压的幅度,并通过波形发生电路调节第二交流电压的相位,使得主转换电路将第一交流电压与第二交流电压叠加得到第三交流电压。
又具体的,辅助转换电路将输入直流电压转换为第一直流电压,并将第一直流电压转换为第二交流电压。
S104、主转换电路将第三交流电压转换为电压转换电路的输出直流电压输出。
本发明实施例提供一种电压转换方法,应用于电压转换电路,包括:将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压;检测所述电压转换电路的输出直流电压和所述辅助转换电路的输入直流电压;若所述电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内,则将所述辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压,以与所述第一交流电压叠加得到第三交流电压;将所述第三交流电压转换为所述电压转换电路的输出直流电压输出。
基于上述实施例的描述,当电压转换电路的输入直流电压过大或者过小从而导致电压转换电路的输出直流电压不在预设的电压范围内时,控制电路可以控制辅助转换电路,在电压转换电路的输出直流电压过小时,控制辅助转换电路的输出的第二交流电压的相位与第一交流电压的相位同相,从而增大电压转换电路的输出直流电压;在电压转换电路的输出直流电压过大时,控制辅助转换电路的输出的第二交流电压的相位与第一交流的相位反相,从而减小电压转换电路的输出直流电压,使得电压转换电路的输出直流电压稳定在预设电压范围内,从而解决了现有技术中当电压转换电路的输出电压过低时,输出功率降低的缺陷以及电压转换电路的输出电压过高时,对负载造成的损坏。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种电压转换电路,其特征在于,包括:主转换电路、与所述主转换电路连接的辅助转换电路以及与所述主转换电路和所述辅助转换电路均连接的控制电路,其中,
所述主转换电路,用于在控制电路的控制作用下将所述电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压;
所述辅助转换电路,用于在所述控制电路的控制作用下将所述辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压输出;
所述控制电路,用于检测所述电压转换电路的输出直流电压和所述辅助转换电路的输入直流电压,以及在所述电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内时,控制所述辅助转换电路将所述辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压,以与所述第一交流电压叠加得到第三交流电压,且控制所述主转换电路将所述第三交流电压转换为所述电压转换电路的输出直流电压输出。
2.根据权利要求1所述的电压转换电路,其特征在于,
所述控制电路,具体用于在所述电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内时,对所述第二交流电压的幅度和相位中的至少一个进行控制调节,其中,所述第二交流电压的相位与所述第一交流电压的相位同相或者反相。
3.根据权利要求1或2所述的电压转换电路,其特征在于,
若所述控制电路检测到所述电压转换电路的输出直流电压大于所述预设电压范围中的最大直流电压时,则根据所述电压转换电路的输出直流电压与所述最大直流电压的差值以及所述辅助转换电路的输入直流电压,控制所述辅助转换电路对所述第二交流电压的幅度进行调节,并控制所述辅助转换电路将所述第二交流电压的相位调节为与所述第一交流电压的相位反相,以使所述电压转换电路的输出直流电压在所述预设电压范围内;
若所述控制电路检测到所述电压转换电路的输出直流电压小于所述预设电压范围中的最小直流电压时,则根据所述电压转换电路的输出直流电压与所述最小直流电压的差值以及所述辅助转换电路的输入直流电压,控制所述辅助转换电路对所述第二交流电压的幅度进行调节,并控制所述辅助转换电路将所述第二交流电压的相位调节为与所述第一交流电压的相位同相,以使所述电压转换电路的输出直流电压在所述预设电压范围内。
4.根据权利要求1所述的电压转换电路,其特征在于,所述辅助转换电路包括直流-直流转换电路和与所述直流-直流转换电路连接的波形发生电路,其中,
所述辅助转换电路,具体用于通过所述直流-直流转换电路将所述辅助转换电路的输入直流电压转换为第一直流电压,并通过所述波形发生电路将所述第一直流电压转换为所述第二交流电压。
5.根据权利要求3所述的电压转换电路,其特征在于,所述辅助转换电路包括直流-直流转换电路和与所述直流-直流转换电路连接的波形发生电路,其中,
所述辅助转换电路,具体用于通过所述直流-直流转换电路将所述辅助转换电路的输入直流电压转换为第一直流电压,并通过所述波形发生电路将所述第一直流电压转换为所述第二交流电压。
6.根据权利要求4或5所述的电压转换电路,其特征在于,所述波形发生电路的两个输出端分别为所述辅助转换电路的一输出端和所述辅助转换电路的另一输出端,所述主转换电路包括斩波电路、变压器和整流电路,
所述辅助转换电路的一输出端与所述变压器的原边绕组的一端连接,所述辅助转换电路的另一输出端与所述斩波电路的一输出端连接,所述变压器的原边绕组的另一端与所述斩波电路的另一输出端连接,所述变压器的副边绕组的一端和所述变压器的副边绕组的另一端分别与所述整流电路的一输入端和所述整流电路的另一输入端连接;
所述主转换电路,具体用于通过所述斩波电路将所述电压转换电路的输入直流电压转换为所述第一交流电压,并通过所述变压器和所述整流电路将所述第三交流电压转换为所述电压转换电路的输出直流电压输出。
7.根据权利要求6所述的电压转换电路,其特征在于,所述主转换电路还包括:谐振电感和谐振电容,
所述谐振电感的一端与所述谐振电容的一端连接,所述谐振电感的另一端与所述斩波电路的一输出端连接,所述谐振电容的另一端与所述辅助转换电路的另一输出端连接。
8.根据权利要求4或5所述的电压转换电路,其特征在于,所述波形发生电路的两个输出端分别为所述辅助转换电路的一输出端和所述辅助转换电路的另一输出端,所述主转换电路包括斩波电路、变压器和整流电路,
所述辅助转换电路的一输出端与所述变压器的副边绕组的一端连接,所述辅助转换电路的另一输出端与所述整流电路的一输入端连接,所述变压器的副边绕组的另一端与所述整流电路的另一输入端连接,所述变压器的原边绕组的一端和所述变压器的原边绕组的另一端分别与所述斩波电路的一输出端和所述斩波电路的另一输出端连接;
所述主转换电路,具体用于通过所述斩波电路和所述变压器将所述电压转换电路的输入直流电压转换为所述第一交流电压,并通过所述整流电路将所述第三交流电压转换为所述电压转换电路的输出直流电压输出。
9.根据权利要求8所述的电压转换电路,其特征在于,所述主转换电路还包括:谐振电感和谐振电容,
所述谐振电感的一端与所述谐振电容的一端连接,所述谐振电感的另一端与所述斩波电路的一输出端连接,所述谐振电容的另一端与所述变压器的原边绕组的一端连接。
10.一种开关电源,其特征在于,包括:
如权利要求1-9任一项所述的电压转换电路。
11.一种电压转换方法,其特征在于,应用于电压转换电路,包括:
将电压转换电路的输入直流电压转换为第一交流电压;
检测所述电压转换电路的输出直流电压和辅助转换电路的输入直流电压;
若所述电压转换电路的输出直流电压不在预设电压范围内,则将所述辅助转换电路的输入直流电压转换为第二交流电压,以与所述第一交流电压叠加得到第三交流电压;
将所述第三交流电压转换为所述电压转换电路的输出直流电压输出。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
将所述辅助转换电路的输入直流电压转换为第一直流电压,并将所述第一直流电压转换为第二交流电压。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述将所述辅助转换电路的输入直流电压转换为所述第二交流电压,包括:
对所述第二交流电压的幅度和相位中的至少一个进行调节,其中,所述第二交流电压的相位与所述第一交流电压的相位同相或者反相。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510069998.5A CN105991031B (zh) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | 一种电压转换电路、开关电源及电压转换方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510069998.5A CN105991031B (zh) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | 一种电压转换电路、开关电源及电压转换方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105991031A CN105991031A (zh) | 2016-10-05 |
CN105991031B true CN105991031B (zh) | 2018-10-02 |
Family
ID=57041747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510069998.5A Active CN105991031B (zh) | 2015-02-10 | 2015-02-10 | 一种电压转换电路、开关电源及电压转换方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105991031B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110474316B (zh) * | 2019-08-14 | 2024-05-10 | 珠海格力电器股份有限公司 | 直流微电网系统及其输出电压控制方法、装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5568898A (en) * | 1978-11-16 | 1980-05-23 | Japanese National Railways<Jnr> | Inverter for synchronous motor |
JPS63299779A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-07 | Fuji Electric Co Ltd | 単相インバータの並列接続回路 |
JPH09308252A (ja) * | 1996-05-10 | 1997-11-28 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
KR20050100237A (ko) * | 2004-04-13 | 2005-10-18 | (주)인텍에프에이 | 능동형 전력 필터 기능을 갖는 전동차시스템의 전력회생장치 |
CN101111990A (zh) * | 2005-05-26 | 2008-01-23 | 三菱电机株式会社 | 可变速交流电动机的控制装置 |
CN103370873A (zh) * | 2010-11-05 | 2013-10-23 | 路特艾电机有限责任公司 | 能够在应急模式下操作的变桨距电机驱动电路 |
-
2015
- 2015-02-10 CN CN201510069998.5A patent/CN105991031B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5568898A (en) * | 1978-11-16 | 1980-05-23 | Japanese National Railways<Jnr> | Inverter for synchronous motor |
JPS63299779A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-07 | Fuji Electric Co Ltd | 単相インバータの並列接続回路 |
JPH09308252A (ja) * | 1996-05-10 | 1997-11-28 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
KR20050100237A (ko) * | 2004-04-13 | 2005-10-18 | (주)인텍에프에이 | 능동형 전력 필터 기능을 갖는 전동차시스템의 전력회생장치 |
CN101111990A (zh) * | 2005-05-26 | 2008-01-23 | 三菱电机株式会社 | 可变速交流电动机的控制装置 |
CN103370873A (zh) * | 2010-11-05 | 2013-10-23 | 路特艾电机有限责任公司 | 能够在应急模式下操作的变桨距电机驱动电路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105991031A (zh) | 2016-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103683356B (zh) | 在线式不间断电源拓扑 | |
CN103746419B (zh) | 车载充电器电路 | |
CN102801329B (zh) | 一种高效率、低损耗的交直流电源电路及其控制方法 | |
CN106533195A (zh) | 基于pfc与llc谐振的智能全桥正弦波电压转换电路 | |
CN105790429A (zh) | 基于双向dcdc变换器的小功率不间断电源及控制方法 | |
CN107820665A (zh) | 电力转换装置 | |
CN106533194A (zh) | 一种基于pfc正激全桥的智能型修正波电压转换电路 | |
CN106936319A (zh) | 一种隔离型三端口双向dc‑dc变换器 | |
CN106100344A (zh) | 一种具有升高电压增益的llc谐振变换器 | |
CN203675385U (zh) | 自动调整开关频率的led背光驱动电路 | |
CN207283407U (zh) | 一种可自由换向双向dc/dc变换器 | |
CN106787768A (zh) | 一种双向全桥谐振直流/直流变换器及其控制方法 | |
CN107733236A (zh) | 一种宽范围双向软开关直流变换电路及其控制方法 | |
CN108736552A (zh) | 新型车载电动汽车充电机及其控制方法 | |
CN107294389A (zh) | 一种可自由换向双向dc/dc变换器及其控制方法 | |
CN208739029U (zh) | 一种电压叠加式升压电路 | |
CN106981990A (zh) | 单向隔离式多阶直流-直流电能转换装置及其方法 | |
CN106849690A (zh) | 基于pfc与llc谐振的智能半桥正弦波电压转换电路 | |
CN109067192A (zh) | 一种用于宽电压输入的逆变焊割电源的控制电路及装置 | |
CN104883042A (zh) | 一种充电机输出电压纹波的处理方法及装置 | |
CN103647459A (zh) | 一种高频链无连线并联逆变器 | |
CN205490225U (zh) | 一种高频斩波隔离型双向ac/dc电路 | |
CN203911764U (zh) | 一种适用于服务器的高轻载效率的数字电源 | |
CN108023411A (zh) | 一种具有功率因数校正功能的单相非接触供电系统 | |
US20180109117A1 (en) | Chargers with voltage amplitude modulation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |