CN201821269U - 具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器 - Google Patents

具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器 Download PDF

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郑朝彬
方志行
詹文伟
陈柏元
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    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Abstract

本实用新型提供一种具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,包含三相三阶式的全桥式闸流体转换器、全桥式整流器、四串开关的全桥式切换电路、隔离变压器、整流电路以及低通滤波电路,以传送交流输入电压提供的能量至所供应的负载。三相的各相三阶开关以相移式控制对上下开关进行切换,并且三相的各三阶开关也分别具有120度的相位分离,借此,能构建三阶电路架构降低功率开关组件的跨压,并通过该隔离变压器与功率开关组件实现零电压切换,以提高该直流/直流转换器的效率。

Description

具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器
技术领域
本实用新型有关一种三相电源供应器,尤指一种具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器。
背景技术
由于半导体技术发展日渐蓬勃,因此许多电子产品均朝轻、薄、短、小的趋势发展。传统的线性电源供应器(linear power supply)由于内部有笨重的隔离变压器及散热片,且效率又较低,因此逐渐地被淘汰。取而代之的则是能在高频下操作,并且,具有体积小、重量轻、效率高等优点的切换式电源供应器(switching power supply)。
一般切换式电源供应器采用传统硬式切换(hard switching),若操作频率增大时,功率开关组件在导通和截止时的切换损失也随着增加。因此,使用硬式切换方法所产生的热损耗的问题,不仅使转换效率变低,也容易导致功率开关组件寿命缩短,甚至会增加加装散热装置所需要的体积与成本。此外,功率晶体切换动作的非理想现象会产生电压、电流电涌,使电路组件的应力增加,这也成为电磁干扰(EMI,electromagnetic interference)的来源。
为了克服高频操作下所产生的问题,柔性切换(soft switching)成为目前运用在各种电力电子产品上的一种技术。柔性切换技术一般可分为零电压切换(ZVS,zero voltage switching)和零电流切换(ZCS,zero current switching)两种方式。零电压切换是在功率开关组件欲导通的瞬时期间,先将功率开关组件两端跨压降为零,接着再将功率开关组件导通。而零电流切换则是在功率开关组件欲导通的瞬时期间,先将流过功率开关组件的电流降为零,接着再将功率开关组件导通。不论是零电压或是零电流切换,其目的都是为了在切换瞬时期间,功率开关组件两端跨压与流过电流的乘积为零,降低功率开关组件的切换损失,提高电路的效率,以减少功率开关组件切换所带来的噪声干扰。但是,柔性切换的两种切换方式在高频切换时以零电压切换较佳,因为若开关在零电流切换时,存储在开关内部电容的电荷将会产生切换损失,尤其在高频时更为严重。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,能降低功率开关组件的跨压以及应用相移脉宽调变控制技术实现零电压切换,以提高该直流/直流转换器的效率。
为了达到上述目的,本实用新型提供一种具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,接收直流电压,该三相三阶直流/直流转换器的每相包含四串开关的全桥式切换电路、隔离变压器、整流电路以及低通滤波电路。
该四串开关的全桥式切换电路包含上半桥臂与下半桥臂,并且,该上半桥臂具有第一功率开关组件与第二功率开关组件,该下半桥臂具有第三功率开关组件与第四功率开关组件,以分别将跨在该上半桥臂与该下半桥臂的直流电压切换为方波电压;其中,每一个功率开关组件分别具有与该功率开关组件并联的二极管与寄生电容。
该隔离变压器具有一次侧绕组与二次侧绕组,并且该一次侧绕组电性连接该全桥式切换电路,以接收该方波电压,并利用该一次侧绕组与该二次侧绕组的匝数比转换该方波电压的大小以及提供隔离保护。
该整流电路电性连接该隔离变压器的该二次侧绕组,以整流该隔离变压器的该二次侧绕组的输出电压。
该低通滤波电路电性连接该整流电路,以滤除该整流电路所输出的整流电压的高频谐波成分,并输出直流输出电压。
该具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,还包含:
电压补偿电路,电性连接该低通滤波电路,以接收该直流/直流转换器的输出电压,并产生输出补偿电压;
升压/相控调变控制器,电性连接该电压补偿电路,以接收该输出补偿电压,并产生每相四个开关驱动信号;
开关驱动单元,电性连接该升压/相控调变控制器与该全桥式切换电路,以接收该升压/相控调变控制器的该开关驱动信号,分别控制所对应该全桥式切换电路的该功率开关组件的导通与截止。
该整流电路为全波整流电路,或者该整流电路为半波整流电路。
该低通滤波电路为滤波电感与滤波电容组成的低通滤波电路。
借此,利用三阶电路架构降低该功率开关组件的跨压,并通过该隔离变压器与该功率开关组件实现零电压切换,以提高该直流/直流转换器的效率。
为了达到上述目的,本实用新型提供还一种具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,接收三相交流电压,该三相电源供应器的每相包含全桥式闸流体转换器、全桥式整流器、四串开关的全桥式切换电路、隔离变压器、整流电路以及低通滤波电路。
该全桥式闸流体转换器包含以串联方式连接的两个闸流体,以将该交流电压转换为直流电压。
该全桥式整流器包含以串联方式连接的两个功率开关组件,以接收并整流该全桥式闸流体转换器输出的该直流电压。
该四串开关的全桥式切换电路包含上半桥臂与下半桥臂,并且,该上半桥臂具有第一功率开关组件与第二功率开关组件,该下半桥臂具有第三功率开关组件与第四功率开关组件,以分别将跨在该上半桥臂与该下半桥臂的直流电压切换为方波电压;其中,每个功率开关组件分别具有与该功率开关组件并联的二极管与寄生电容。
该隔离变压器具有一次侧绕组与二次侧绕组,并且该一次侧绕组电性连接该全桥式切换电路,以接收该方波电压,并利用该一次侧绕组与该二次侧绕组的匝数比转换该方波电压的大小以及提供隔离保护。
该整流电路电性连接该隔离变压器的该二次侧绕组,以整流该隔离变压器的该二次侧绕组的输出电压。
该低通滤波电路电性连接该整流电路,以滤除该整流电路所输出的整流电压的高频谐波成分,并输出直流输出电压。
该具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,还包含:
电压补偿电路,电性连接该低通滤波电路,以接收该直流/直流转换器的输出电压,并产生输出补偿电压;
升压/相控调变控制器,电性连接该电压补偿电路,以接收该输出补偿电压,并产生每相四个开关驱动信号;
第一开关驱动单元,电性连接该升压/相控调变控制器与该全桥式整流器,以接收该升压/相控调变控制器的该开关驱动信号,分别控制所对应该全桥式整流器的该功率开关组件的导通与截止;及
第二开关驱动单元,电性连接该升压/相控调变控制器与该全桥式切换电路,以接收该升压/相控调变控制器的该开关驱动信号,分别控制所对应该全桥式切换电路的该功率开关组件的导通与截止。
该整流电路为全波整流电路,或者该整流电路为半波整流电路。
该低通滤波电路为滤波电感与滤波电容组成的低通滤波电路。
借此,利用三阶电路架构降低该功率开关组件的跨压,并通过该隔离变压器与该功率开关组件实现零电压切换,以提高该直流/直流转换器的效率。
附图说明
图1为本实用新型中三相三阶直流/直流转换器的第一较佳实施例的电路图;
图2为该第一较佳实施例中a相的电路图;
图3A为三阶开关以120度相移控制的波形图;
图3B为三阶开关以60度相移控制的波形图;
图3C为输出电压的增益变化的曲线图;
图4为本实用新型中三相三阶直流/直流转换器的第二较佳实施例的电路图;
图5为本实用新型中三相三阶直流/直流转换器的第三较佳实施例的电路图;
图6为本实用新型具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器的第一较佳实施例的电路图;
图7为本实用新型具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器的第二较佳实施例的电路图;及
图8为本实用新型具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器的第三较佳实施例的电路图。
附图标记说明
Vdc    直流电压
30     全桥式切换电路
Sa1    a相第一功率开关组件
Sa2    a相第二功率开关组件
Sa3    a相第三功率开关组件
Sa4    a相第四功率开关组件
Sb1    b相第一功率开关组件
Sb2    b相第二功率开关组件
Sb3    b相第三功率开关组件
Sb4    b相第四功率开关组件
Sc1    c相第一功率开关组件
Sc2    c相第二功率开关组件
Sc3    c相第三功率开关组件
Sc4    c相第四功率开关组件
φ     相移角度
Va     a相电压
Vb     b相电压
Vc     c相电压
Vn     中性点电压
40     隔离变压器
50     整流电路
60     低通滤波电路
Lao    a相滤波电感
Lbo    b相滤波电感
Lco    c相滤波电感
Lo     滤波电感
Co     滤波电容
Vo     输出电压
Vs     交流电压
10     全桥式闸流体转换器
20     全桥式整流器
70     升压/相控调变控制器
702    第一开关驱动单元
704    第二开关驱动单元
Vo1    第一输出电压
具体实施方式
为了能更进一步了解本实用新型为达到预定目的所采取的技术、手段及功效,请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图,相信本实用新型的目的、特征与特点,可由此得以深入且具体的了解,然而所附附图仅供参考与说明用,并非用来对本实用新型加以限制。
有关本实用新型的技术内容及详细说明,配合附图说明如下:
请参见图1,为本实用新型中三相三阶直流/直流转换器的第一较佳实施例的电路图,另外再配合参见图2该第一较佳实施例中a相的电路图,说明该三相三阶直流/直流转换器的动作原理。该三相三阶直流/直流转换器的每相包含四串开关的全桥式切换电路30、隔离变压器40、整流电路50以及低通滤波电路60。
该三相三阶直流/直流转换器接收直流电压Vdc。该直流电压Vdc通过分压电容组(图中未示出),将该直流电压Vdc均分,即1/2Vdc电压分别跨在该全桥式切换电路30的上半桥臂(图中未示出)与下半桥臂(图中未示出)。其中,该分压电容组包含上分压电容与下分压电容。该上半桥臂与该上分压电容并联连接,并包含a相第一功率开关组件Sa1与a相第二功率开关组件Sa2,并且,该a相第一功率开关组件Sa1与该a相第二功率开关组件Sa2为串联连接。该下半桥臂与该下分压电容并联连接,并包含a相第三功率开关组件Sa3与a相第四功率开关组件Sa4,并且,该a相第三功率开关组件Sa3与该a相第四功率开关组件Sa4为串联连接。其中,下标a表示该全桥式切换电路30三相(a相、b相、c相)中的a相。该全桥式切换电路30包含四个功率开关组件,分别为该a相第一功率开关组件Sa1、该a相第二功率开关组件Sa2、该a相第三功率开关组件Sa3以及该a相第四功率开关组件Sa4,以将该上半桥臂与该下半桥臂的直流电压1/2Vdc切换为方波电压;其中,每一个功率开关组件分别具有与该功率开关组件反向并联的二极管(图中未示出,或称为本体二极管(body diode))与寄生电容(图中未示出)。该隔离变压器40具有一次侧绕组(图中未示出)、二次侧绕组(图中未示出)以及具有与该一次侧绕组串联的一次侧漏电感(图中未示出),并且该一次侧绕组电性连接该全桥式切换电路30,以接收该方波电压,并利用该一次侧绕组与该二次侧绕组的匝数比转换该方波电压的大小。此外,该隔离变压器40可提供一次侧电路与二次侧电路之间达到隔离的功能。该整流电路50电性连接该隔离变压器40的该二次侧绕组,以整流该隔离变压器40的该二次侧绕组的输出电压。每相该隔离变压器40的该二次侧绕组的输出分别电性连接两两串接的整流二极管(图中未示出),以形成全波整流电路架构。该低通滤波电路60电性连接该整流电路50,以滤除该整流电路50所输出的整流电压的高频谐波成分,并提供负载所需电压准位的输出电压Vo。其中,该低通滤波电路60为滤波电感Lo与滤波电容Co组成的低通滤波电路。
值得一提的是,该三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,各相的三阶开关以相移式控制对上下开关进行切换,并且三相的各三阶开关也分别具有120度的相位分离。并且相移控制方式主要分为相移120度与60度两种切换输出模式。首先,以120度的相移控制说明,请参见图3A,为该三阶开关以120度相移控制的波形图。在该描述中,以三相的其中任一相为例说明,因此,组件符号的下标不标示a相、b相或c相。第一开关S1代表a相第一功率开关组件Sa1、b相第一功率开关组件Sb1及c相第一功率开关组件Sc1中的任一个,第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4依此类推。如图3A所示,第一开关S1与第四开关S4为互补式切换,而第二开关S2与第三开关S3也为互补式切换。对该第二开关S2作相移控制,相对于该第一开关S1前移一个相移角度φ,其中,该相移角度φ设定为大于120度(φ>120度)的控制,并且,三相开关的相位移也保持120度的相位差。三相的调相输出分别如图3A的a相电压Va(相对于中性点电压Vn)、b相电压Vb与c相电压Vc所示,以致经该后级电路(该隔离变压器40、该整流电路50以及该低通滤波电路60)处理,所得到的整流后波形如图3A的第一输出电压Vo1所示。经由该相移角度的控制而调整各相电压(如该a相电压Va、该b相电压Vb与该c相电压Vc)的电压脉宽,实现该第一输出电压Vo1的输出控制。此外,以60度的相移控制说明,请参见图3B,为该三阶开关以60度相移控制的波形图。其中,该第一开关S1与该第四开关S4为互补式切换,而该第二开关S2与该第三开关S3也为互补式切换。对该第二开关S2作相移控制,然而,其相位控制为设定该相移角度φ为介于60度与120度之间(120度>φ>60度)的控制,并且,三相开关的相位移也保持120度的相位差。三相的调相输出分别如图3B的该a相电压Va、该b相电压Vb与该c相电压Vc所示,各相的宽幅会大于60度,以致经该后级电路(该隔离变压器40、该整流电路50以及该低通滤波电路60)处理,所得到整流后的波形,有如该第一输出电压Vo1加入叠加电压的调变输出电压。经由对该相移角度φ的控制而调整各相电压(如该a相电压Va、该b相电压Vb与该c相电压Vc)输出,可实现较高电压输出的控制。
请参见图3C,为该输出电压增益变化的曲线图。由前述的该三阶开关相移控制(其对该相移角度φ的控制),可构建其输出电压Vo增益变化为线性关系。
此外,该三相三阶直流/直流转换器也配合反馈控制电路(图中未示出),借由相位调变的方式,对该功率开关组件提供不同相移控制,以实现该输出电压Vo的稳压调节(regulation)功能。该反馈控制电路主要包含电压补偿电路(图中未示出)、升压/相控调变控制器(图中未示出)以及开关驱动单元(图中未示出)。该电压补偿电路电性连接该低通滤波电路60,以接收该直流/直流转换器的该输出电压Vo,并产生输出补偿电压。该升压/相控调变控制器电性连接该电压补偿电路,以接收该输出补偿电压,并且根据该输出补偿电压控制该升压/相控调变控制器的输出方波的责任周期,产生每相四个开关驱动信号。该开关驱动单元电性连接该升压/相控调变控制器与该全桥式切换电路30,以接收该升压/相控调变控制器的该开关驱动信号,分别控制所对应该全桥式切换电路30的该功率开关组件Sa1~Sa4、Sb1~Sb4、Sc1~Sc4的导通与截止。此外,由于该功率开关组件具有导通延迟(turn-on delay)与截止延迟(turn-off delay)的非理想现象,因此,为了避免该功率开关组件在非完全导通或截止状态下发生短路的情况,因此,在本实施例中,在该a相第一功率开关组件Sa1与该a相第二功率开关组件Sa2,或该a相第三功率开关组件Sa3与该a相第四功率开关组件Sa4导通与截止时,提供延迟时间。值得一提的是,该延迟时间为该a相功率开关组件Sa1~Sa4实现零电压切换的关键。
借此,利用三阶电路架构降低该功率开关组件Sa1~Sa4、Sb1~Sb4、Sc1~Sc4的跨压,并通过该隔离变压器40的漏电感(图中未示出)与该a相功率开关组件Sa1~Sa4的该二极管与该寄生电容实现零电压切换,以提高该直流/直流转换器的效率。
此外,参见图4,为本实用新型中三相三阶直流/直流转换器的第二较佳实施例的电路图。与本实用新型第一较佳实施例比较(图1),最大差异在于该隔离变压器40的该二次侧绕组为Y接(Y connection)架构。因此,每相该隔离变压器40的该二次侧绕组的输出分别电性连接两两串接的整流二极管(图中未示出),以形成全波整流电路架构。在该电路架构下,该整流电路50所使用的整流二极管数量可减少一半。并且,电性连接该整流电路50的该低通滤波电路60所使用的该滤波电感Lo数量也可减少为一个。
此外,参见图5,为本实用新型中三相三阶直流/直流转换器的第三较佳实施例的电路图。与本实用新型第一较佳实施例比较(图1),最大差异在于每相该隔离变压器40的该二次侧绕组的一端输出分别电性连接整流二极管(图中未示出),以形成半波整流电路架构。在该电路架构下,该整流电路50所使用的整流二极管数量可减少四分之三。并且,电性连接该整流电路50的该低通滤波电路60所使用的各相滤波电感Lao~Lco也对应该串联连接的该整流二极管。
上述该三相三阶直流/直流转换器架构可应用于三相电源供应器中,以形成具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器。参见图6,为本实用新型具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器的第一较佳实施例的电路图。该电源供应器接收三相交流电压Vs。该三相电源供应器的每相包含全桥式闸流体转换器10、全桥式整流器20、全桥式切换电路30、隔离变压器40、整流电路50以及低通滤波电路60。
该全桥式闸流体转换器10包含以串联方式连接的两个闸流体,以将该交流电压Vs转换为直流电压。该全桥式整流器20包含以串联方式连接的两个功率开关组件(图中未示出),以接收并整流该全桥式闸流体转换器10输出的该直流电压。此外,该全桥式整流器20的输出还电性连接输出电容组(图中未示出),该输出电容组还包含上输出电容与下输出电容。该全桥式切换电路30包含上半桥臂(图中未示出)与下半桥臂(图中未示出),并且,该上半桥臂具有a相第一功率开关组件Sa1与a相第二功率开关组件Sa2,该下半桥臂具有a相第三功率开关组件Sa3与a相第四功率开关组件Sa4,以分别将跨在该上半桥臂与该下半桥臂的直流电压(即1/2Vdc电压)切换为方波电压。其中,每一个功率开关组件分别具有与该功率开关组件并联的二极管(图中未示出,或称为本体二极管(body diode))与寄生电容(图中未示出)。该隔离变压器40具有一次侧绕组(图中未示出)、二次侧绕组(图中未示出)以及具有与该一次侧绕组串联的一次侧漏电感(图中未示出),并且该一次侧绕组电性连接该全桥式切换电路30,以接收该方波电压,并利用该一次侧绕组与该二次侧绕组的匝数比转换该方波电压的大小。此外,该隔离变压器40可提供一次侧电路与二次侧电路之间达到隔离的功能。该整流电路50电性连接该隔离变压器40的该二次侧绕组,以整流该隔离变压器40的该二次侧绕组的输出电压。该低通滤波电路60电性连接该整流电路50,以滤除该整流电路50所输出的整流电压的高频谐波成分,并提供负载所需电压准位的输出电压Vo。其中,该低通滤波电路60为滤波电感Lo与滤波电容Co组成的低通滤波电路。
此外,该三相三阶直流/直流转换器也配合反馈控制电路(图中未示出),借由相位调变的方式,对该功率开关组件提供不同相移控制,以实现该输出电压Vo的稳压调节(regulation)功能。该反馈控制电路主要包含电压补偿电路(图中未示出)、升压/相控调变控制器70、第一开关驱动单元702以及第二开关驱动单元704。该电压补偿电路电性连接该低通滤波电路60,以接收该直流/直流转换器的该输出电压Vo,并产生输出补偿电压。该升压/相控调变控制器70电性连接该电压补偿电路,以接收该输出补偿电压,并且根据该输出补偿电压控制该升压/相控调变控制器70的输出方波的责任周期,并电性连接该第一开关驱动单元702,以产生每相四个开关驱动信号。此外,该升压/相控调变控制器70电性连接该第二开关驱动单元704,以产生每相四个开关驱动信号。该第一开关驱动单元702电性连接该升压/相控调变控制器70与该全桥式整流器20,以接收该升压/相控调变控制器70的该开关驱动信号,分别控制所对应该全桥式整流器20的该功率开关组件的导通与截止。此外,该第二开关驱动单元704电性连接该升压/相控调变控制器70与该全桥式切换电路30,以接收该升压/相控调变控制器70的该开关驱动信号,分别控制所对应该全桥式切换电路30的该功率开关组件Sa1~Sa4、Sb1~Sb4、Sc1~Sc4的导通与截止。此外,由于该功率开关组件具有导通延迟(turn-on delay)与截止延迟(turn-off delay)的非理想现象,因此,为了避免该功率开关组件在非完全导通或截止状态下发生短路的情况,因此,在本实施例中,在该a相第一功率开关组件Sa1与该a相第二功率开关组件Sa2,或该a相第三功率开关组件Sa3与该a相第四功率开关组件Sa4导通与截止时,提供延迟时间。值得一提的是,该延迟时间为该功率开关组件Sa1~Sa4实现零电压切换的关键。
借此,利用三相三阶直流/直流转换器电路架构降低该功率开关组件Sa1~Sa4、Sb1~Sb4、Sc1~Sc4的跨压,并通过该隔离变压器40与该a相功率开关组件Sa1~Sa4的该二极管与该寄生电容实现零电压切换,以提高该直流/直流转换器的效率。
此外,参见图7,为本实用新型具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器的第二较佳实施例的电路图。与本实用新型第一较佳实施例比较(图6),最大差异在于该隔离变压器40的该二次侧绕组为Y接(Y connection)架构。因此,每相该隔离变压器40的该二次侧绕组的输出分别电性连接两两串接的整流二极管(图中未示出),以形成全波整流电路架构。在该电路架构下,该整流电路50所使用的整流二极管数量可减少一半。并且,电性连接该整流电路50的该低通滤波电路60所使用的该滤波电感Lo数量也可减少为一个。
此外,参见图8,为本实用新型具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器的第三较佳实施例的电路图。与本实用新型第一较佳实施例比较(图6),最大差异在于每相该隔离变压器40的该二次侧绕组的一端输出分别电性连接整流二极管(图中未示出),以形成半波整流电路架构。在该电路架构下,该整流电路50所使用的整流二极管数量可减少四分之三。并且,电性连接该整流电路50的该低通滤波电路60所使用的各相滤波电感Lao~Lco也对应该串联连接的该整流二极管。
综上所述,本实用新型具有以下的优点:
1、采用三阶电路架构,使得该功率开关组件的跨压降低为输入电压的一半;
2、应用相移脉宽调变控制技术,利用隔离变压器的漏感与该功率开关组件的寄生电容产生共振,而实现零电压切换,以提高该直流/直流转换器的效率。
以上所述,仅为本实用新型较佳具体实施例的详细说明与附图,并非用以限制本实用新型,本实用新型的特征并不局限于此。本实用新型的所有范围应以权利要求书为准,凡合于本实用新型权利要求书的精神与其类似变化的实施例,均应包含于本实用新型的范畴中,任何本领域技术人员在本实用新型的领域内,可轻易思及的变化或修饰均可涵盖在本案的专利范围内。

Claims (10)

1.一种具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,该三相三阶直流/直流转换器接收直流电压,其特征在于,该三相三阶直流/直流转换器的每相包含:
四串开关的全桥式切换电路,包含上半桥臂与下半桥臂,并且,该上半桥臂具有第一功率开关组件与第二功率开关组件,该下半桥臂具有第三功率开关组件与第四功率开关组件,以分别将跨在该上半桥臂与该下半桥臂的直流电压切换为方波电压;其中,每一个功率开关组件分别具有与该功率开关组件并联的二极管与寄生电容;
隔离变压器,具有一次侧绕组与二次侧绕组,并且该一次侧绕组电性连接该全桥式切换电路,以接收该方波电压,并利用该一次侧绕组与该二次侧绕组的匝数比转换该方波电压的大小以及提供隔离保护;
整流电路,电性连接该隔离变压器的该二次侧绕组,以整流该隔离变压器的该二次侧绕组的输出电压;及
低通滤波电路,电性连接该整流电路,以滤除该整流电路所输出的整流电压的高频谐波成分,并输出直流输出电压。
2.如权利要求1所述的具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,其特征在于,该三相电源供应器还包含:
电压补偿电路,电性连接该低通滤波电路,以接收该直流/直流转换器的输出电压,并产生输出补偿电压;
升压/相控调变控制器,电性连接该电压补偿电路,以接收该输出补偿电压,并产生每相四个开关驱动信号;
开关驱动单元,电性连接该升压/相控调变控制器与该全桥式切换电路,以接收该升压/相控调变控制器的该开关驱动信号,分别控制所对应该全桥式切换电路的该功率开关组件的导通与截止。
3.如权利要求1所述的具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,其特征在于,所述整流电路为全波整流电路。
4.如权利要求1所述的具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,其特征在于,所述整流电路为半波整流电路。
5.如权利要求1所述的具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,其特征在于,所述低通滤波电路为滤波电感与滤波电容组成的低通滤波电路。
6.一种具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,接收三相交流电压,其特征在于,该三相电源供应器的每相包含:
全桥式闸流体转换器,包含以串联方式连接的两个闸流体,以将该交流电压转换为直流电压;
全桥式整流器,包含以串联方式连接的两个功率开关组件,以接收并整流该全桥式闸流体转换器输出的该直流电压;
四串开关的全桥式切换电路,包含上半桥臂与下半桥臂,并且,该上半桥臂具有第一功率开关组件与第二功率开关组件,该下半桥臂具有第三功率开关组件与第四功率开关组件,以分别将跨在该上半桥臂与该下半桥臂的直流电压切换为方波电压;其中,每一个功率开关组件分别具有与该功率开关组件并联的二极管与寄生电容;
隔离变压器,具有一次侧绕组与二次侧绕组,并且该一次侧绕组电性连接该全桥式切换电路,以接收该方波电压,并利用该一次侧绕组与该二次侧绕组的匝数比转换该方波电压的大小以及提供隔离保护;
整流电路,电性连接该隔离变压器的该二次侧绕组,以整流该隔离变压器的该二次侧绕组的输出电压;及
低通滤波电路,电性连接该整流电路,以滤除该整流电路所输出的整流电压的高频谐波成分,并输出直流输出电压。
7.如权利要求6所述的具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,其特征在于,该三相电源供应器还包含:
电压补偿电路,电性连接该低通滤波电路,以接收该直流/直流转换器的输出电压,并产生输出补偿电压;
升压/相控调变控制器,电性连接该电压补偿电路,以接收该输出补偿电压,并产生每相四个开关驱动信号;
第一开关驱动单元,电性连接该升压/相控调变控制器与该全桥式整流器,以接收该升压/相控调变控制器的该开关驱动信号,分别控制所对应该全桥式整流器的该功率开关组件的导通与截止;及
第二开关驱动单元,电性连接该升压/相控调变控制器与该全桥式切换电路,以接收该升压/相控调变控制器的该开关驱动信号,分别控制所对应该全桥式切换电路的该功率开关组件的导通与截止。
8.如权利要求6所述的具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,其特征在于,所述整流电路为全波整流电路。
9.如权利要求6所述的具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,其特征在于,所述整流电路为半波整流电路。
10.如权利要求6所述的具有三相三阶直流/直流转换器的三相电源供应器,其特征在于,所述低通滤波电路为滤波电感与滤波电容组成的低通滤波电路。
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