CN110233583A - 一种用于双向变换器的防止偏磁电路 - Google Patents

一种用于双向变换器的防止偏磁电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于双向变换器的防止偏磁电路，包括双向变换器原边part_2部分、双向变换器副边part_3部分和谐振网络part_1部分，所述谐振网络part_1部分包括功率变压器Tr、电容Cr和电感Lr，所述双向变换器原边part_2部分通过电感Lr连接变压器Tr端口pp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr连接变压器Tr端口sp。本发明提出一种简单的解决方案，巧妙的解决了变压器偏磁的问题。即在变换器的谐振网络中增加隔直电容，隔直电容可以天然的将这种正负周期伏秒积不相等的情况进行反向的回调，从而形成一个天然的负反馈，保证了变压器的磁芯能够维持在伏秒平衡的状态，很好的防止了变压器的磁芯偏磁。

Description

一种用于双向变换器的防止偏磁电路
技术领域
本发明涉及一种变压器电路，具体是一种用于双向变换器的防止偏磁电路。
背景技术
随着智能电网和能源互联化的快速发展，将电能进行双向变换传输的产品的成为该领域的市场热点。功率变压器是双向变换器的核心器件，变压器的可靠、搞笑运行是变换器的重中之重。然而，由于功率电路以及驱动电路的参数的离散性，往往会导致变压器的正负两个周期的伏秒积不相等，经历若干个开关周期后，这种伏秒积的偏差会逐渐累积，越来越大，最终导致变压器发生严重的偏磁，从而导致磁饱和，引起变压器过流烧毁。因此继续一种解决变压器偏磁的解决方案，以保证在器件参数有较大离散性的情况下，也能可靠、安全的运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于双向变换器的防止偏磁电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于双向变换器的防止偏磁电路，包括双向变换器原边part_2部分、双向变换器副边part_3部分和谐振网络part_1部分，所述谐振网络part_1部分包括功率变压器Tr、电容Cr和电感Lr，所述双向变换器原边part_2部分通过电感Lr连接变压器Tr端口pp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr连接变压器Tr端口sp。
作为本发明的进一步技术方案：所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr连接变压器Tr端口PP，双向变换器副边part_3部分通过电感Lr连接变压器Tr端口sp。
作为本发明的进一步技术方案：所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr连接变压器Tr端口pm，双向变换器副边part_3部分通过电感Lr连接变压器Tr端口sp。
作为本发明的进一步技术方案：所述双向变换器原边part_2部分通过电感Lr连接变压器Tr端口pp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口sp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr2连接变压器Tr端口sm。
作为本发明的进一步技术方案：所述双向变换器原边part_2部分通过电感Lr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器原边part_2部分通过电感Lr2连接变压器Tr端口pm，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口sp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr2连接变压器Tr端口sm。
作为本发明的进一步技术方案：所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器副边part_3部分通过电感Lr1连接变压器Tr端口sp，双向变换器副边part_3部分通过电感Lr2连接变压器Tr端口sm。
作为本发明的进一步技术方案：所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器原边part_2部分通过电感Lr1连接变压器Tr端口pm，双向变换器副边part_3部分通过电感Cr2连接变压器Tr端口sp。
作为本发明的进一步技术方案：所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器原边part_2部分通过电感Lr1连接变压器Tr端口pm，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr2连接变压器Tr端口sp，双向变换器副边part_3部分通过电感L3连接变压器Tr端口sm。
作为本发明的进一步技术方案：所述双向变换器原边part_2部分通过串联连接的电容Cr1和电感Lr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr2连接变压器Tr端口sp。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出一种简单的解决方案，巧妙的解决了变压器偏磁的问题。即在变换器的谐振网络中增加隔直电容，隔直电容可以天然的将这种正负周期伏秒积不相等的情况进行反向的回调，从而形成一个天然的负反馈，保证了变压器的磁芯能够维持在伏秒平衡的状态，很好的防止了变压器的磁芯偏磁。
附图说明
图1为本发明的整体示意图。
图2隔直电容Cr位置在变换器的原边侧桥臂的第一个中点。
图3隔直电容位Cr置在变换器的原边侧的第二个中点。
图4隔直电容变换成Cr1、Cr2串联的形式，分别接在副边桥臂的2个中点。
图5隔直电容变换成Cr1、Cr2串联的形式，谐振电感变换成Lr1、Lr2分别接在原边、副边桥臂的2个中点。
图6在图5的基础上，原边谐振电容改成一个。
图7隔直电容Cr1在原边,隔直电容Cr2在副边。
图8在图7的基础上,Lr1位于原边，Lr2位于副边。
图9在图7的基础上,Lr1和Cr1串联后位于原边。
图10在图9的基础上,增加谐振电感Lr2,Lr2位于原边。
图11在图9的基础上,增加谐振电感Lr2,Lr2位于副边。
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。
请参阅图1-11，一种用于双向变换器的防止偏磁电路，包括双向变换器原边part_2部分、双向变换器副边part_3部分和谐振网络part_1部分，所述谐振网络part_1部分包括功率变压器Tr、电容Cr和电感Lr，所述双向变换器原边part_2部分通过电感Lr连接变压器Tr端口pp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr连接变压器Tr端口sp。
以下为本发明的替代方案：如图2所示，所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr连接变压器Tr端口PP，双向变换器副边part_3部分通过电感Lr连接变压器Tr端口sp。
如图3所示，所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr连接变压器Tr端口pm，双向变换器副边part_3部分通过电感Lr连接变压器Tr端口sp。
如图4所示，所述双向变换器原边part_2部分通过电感Lr连接变压器Tr端口pp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口sp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr2连接变压器Tr端口sm。
如图5所示，所述双向变换器原边part_2部分通过电感Lr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器原边part_2部分通过电感Lr2连接变压器Tr端口pm，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口sp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr2连接变压器Tr端口sm。
如图6所示，所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器副边part_3部分通过电感Lr1连接变压器Tr端口sp，双向变换器副边part_3部分通过电感Lr2连接变压器Tr端口sm。
如图7所示，所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器原边part_2部分通过电感Lr1连接变压器Tr端口pm，双向变换器副边part_3部分通过电感Cr2连接变压器Tr端口sp。
如图8所示，所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器原边part_2部分通过电感Lr1连接变压器Tr端口pm，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr2连接变压器Tr端口sp，双向变换器副边part_3部分通过电感L3连接变压器Tr端口sm。
如图9所示，所述双向变换器原边part_2部分通过串联连接的电容Cr1和电感Lr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr2连接变压器Tr端口sp。
如图10所示，在图9的基础上，增加谐振电感Lr2,Lr2位于原边。
如图11所示，在图9的基础上，增加谐振电感Lr2,Lr2位于副边。
本发明的工作原理是：本发明的核心是在变换器的谐振网络中增加隔直电容。如图(一)所示，双向变换器有part_1、part_2、part_3三部分组成。part_2、part_3分别原边、副边的变换的桥式电路。part_1是原边、副边之间的谐振网络，包含功率变压器。part_1部分是本发明的核心部分，这部分由3个关键器件组成：
(1)Tr是功率变压器，实现原边、副边功率的传输。也是本发明要重点解决的易产生偏磁问题的器件。
(2)Tr是谐振电感，是实现变换器功率传输过程中的储能、释能器件。
(3)Cr是隔直电容，是本发明中增加的关键器件。隔直电容Cr可以天然的将这种正负周期伏秒积不相等的情况进行反向的回调，从而形成一个天然的负反馈，保证了变压器的磁芯能够维持在伏秒平衡的状态，很好的防止了变压器的磁芯偏磁。
图2-11为本发明的替代方案，在更换原边、副边电子元件数量以及串并联方式后仍能够实现本设计的技术效果，其原理同图1基本相同。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种用于双向变换器的防止偏磁电路，包括双向变换器原边part_2部分、双向变换器副边part_3部分和谐振网络part_1部分，其特征在于，所述谐振网络part_1部分包括功率变压器Tr、电容Cr和电感Lr，所述双向变换器原边part_2部分通过电感Lr连接变压器Tr端口pp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr连接变压器Tr端口sp。
2.根据权利要求1所述的一种用于双向变换器的防止偏磁电路，其特征在于，所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr连接变压器Tr端口PP，双向变换器副边part_3部分通过电感Lr连接变压器Tr端口sp。
3.根据权利要求1所述的一种用于双向变换器的防止偏磁电路，其特征在于，所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr连接变压器Tr端口pm，双向变换器副边part_3部分通过电感Lr连接变压器Tr端口sp。
4.根据权利要求1所述的一种用于双向变换器的防止偏磁电路，其特征在于，所述双向变换器原边part_2部分通过电感Lr连接变压器Tr端口pp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口sp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr2连接变压器Tr端口sm。
5.根据权利要求1所述的一种用于双向变换器的防止偏磁电路，其特征在于，所述双向变换器原边part_2部分通过电感Lr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器原边part_2部分通过电感Lr2连接变压器Tr端口pm，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口sp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr2连接变压器Tr端口sm。
6.根据权利要求1所述的一种用于双向变换器的防止偏磁电路，其特征在于，所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器副边part_3部分通过电感Lr1连接变压器Tr端口sp，双向变换器副边part_3部分通过电感Lr2连接变压器Tr端口sm。
7.根据权利要求1所述的一种用于双向变换器的防止偏磁电路，其特征在于，所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器原边part_2部分通过电感Lr1连接变压器Tr端口pm，双向变换器副边part_3部分通过电感Cr2连接变压器Tr端口sp。
8.根据权利要求1所述的一种用于双向变换器的防止偏磁电路，其特征在于，所述双向变换器原边part_2部分通过电容Cr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器原边part_2部分通过电感Lr1连接变压器Tr端口pm，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr2连接变压器Tr端口sp，双向变换器副边part_3部分通过电感L3连接变压器Tr端口sm。
9.根据权利要求1所述的一种用于双向变换器的防止偏磁电路，其特征在于，所述双向变换器原边part_2部分通过串联连接的电容Cr1和电感Lr1连接变压器Tr端口pp，双向变换器副边part_3部分通过电容Cr2连接变压器Tr端口sp。
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