CN211744352U - 一种新型高压双buck电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种新型高压双BUCK电路，包括串联连接的第一BUCK电路和第二BUCK电路，其特征在于，双BUCK电路的输入端中点和输出端中点的连接电路上设有一个平衡电容和一个平衡电路，所述平衡电路包括全桥整流电路和隔离变换器，所述平衡电路的输入端接在所述平衡电容的两端。本实用新型通过串联BUCK电路提高了输出功率、降低了元器件电压应力；结合应用平衡电容和平衡电路，解决了驱动脉宽不一致、器件不一致导致的两个串联电容电压不平衡的问题，使得串联电容的电压相等，从而保证电容、开关管、输出整流二极管等元器件的工作电压在额定电压范围内，保护了元器件；且电路控制简单、可靠，便于元器件选型。

Description

一种新型高压双BUCK电路
技术领域
本实用新型涉及中大功率变换器领域，具体的说，是涉及一种新型高压双BUCK电路。
背景技术
在中大功率输出的变换器中，电源输入、输出的电压较高时，会有单个变换器的输出功率低、器件电压应力超额、器件选型受限等问题。为了解决此问题，目前采用两个相同变换器输入端、输出端分别连接的技术，来降低元器件的电压应力，但实际电路中由于两路变换器的参数离散性，会引起驱动脉宽不一致、效率不一致等问题，从而造成两个变换器的输出功率不相等，容易引起输入端、输出端的电容电压出现不均压，造成电容、开关管、输出整流二极管等元器件的工作电压超出器件额定电压，损坏元器件。
以上问题，值得解决。
发明内容
为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种新型高压双BUCK电路。
本实用新型技术方案如下所述：
一种新型高压双BUCK电路，包括串联连接的第一BUCK电路和第二BUCK电路，其特征在于，双BUCK电路的输入端中点和输出端中点的连接电路上设有一个平衡电容C5和一个平衡电路，所述平衡电路的输入端接在所述平衡电容C5的两端。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述第一BUCK电路包括第一输入电容C1、第一开关管Q1、第一二极管D1、第一电感L1和第一输出电容C3，所述第一输入电容C1通过第一开关管Q1分别与所述第一电感L1和所述第一二极管D1的阴极连接，所述第一电感L1另一端与所述第一输出电容C3连接，所述第一输出电容C3另一端通过所述平衡电容C5分别连接所述第一二极管D1的阳极和所述第一输入电容C1。
所述第二BUCK电路包括第二输入电容C2、第二开关管Q2、第二二极管D2、第二电感L2 和第二输出电容C4，所述第二输入电容C2分别与所述第一输入电容C1、所述第一二极管D1 的阳极、所述第二二极管D2的阴极、所述平衡电容C5连接，所述第二输出电容C4的一端分别与所述平衡电容C5和所述第一输出电容C3连接，另一端与所述第二电感L2连接，所述第二电感L2的另一端与所述第二二极管D2的阳极连接，并通过所述第二开关管Q2与所述第二输入电容C2连接。
根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述平衡电路包括全桥整流电路和隔离变换器，所述全桥整流电路包括第一输入端口V01、第二输入端口V02、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6和储能电容C6，所述第一输入端口V01接在所述平衡电容C5的左端，所述第二输入端口V02接在所述平衡电容C5的右端；所述第三二极管D3的阳极分别与所述第一输入端口V01和所述第五二极管D5的阴极连接，所述第三二极管D3的阴极分别与所述第四二极管D4的阴极和所述储能电容C6的一端连接，所述第四二极管D4的阳极分别与所述第二输入端口V02和所述第六二极管D6的阴极连接，所述第六二极管D6的阳极分别与所述第五二极管D5的阳极和所述储能电容C6另一端连接，所述储能电容C6的两端接入所述隔离变换器的输入端。所述隔离变换器为正激变换器或反激变换器。
所述反激变换器包括第三开关管Q3、变压器、第七二极管D7和第八二极管D8、第七输出电容C7和第八输出电容C8，所述储能电容C6分别与所述变压器的初级绕组和所述第三开关管Q3连接，所述第三开关管Q3另一端连接所述变压器的初级绕组，所述变压器的第一次级绕组(T1-B)通过所述第七二极管D7连接所述第七输出电容C7，所述变压器的第二次级绕组(T1-C)通过所述第八二极管D8连接所述第八输出电容C8，所述第七二极管D7的阴极连接所述第七输出电容C7，所述第八二极管D8的阳极连接所述第八输出电容C8，所述第七输出电容C7并联所述第一输出电容C3，所述第八输出电容C8并联所述第二输出电容C4。
更进一步的，所述变压器的第一次级绕组与第二次级绕组的匝比为1:1。
进一步的，所述平衡电容C5的一端连接在所述第一输入电容C1和所述第二输入电容C2 之间，另一端连接在所述第一二极管D1的阳极和所述第二二极管D2的阴极之间。
进一步的，所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2和所述第三开关管Q3为MOS管或IGBT 管。
根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于：
本实用新型通过串联BUCK电路提高了输出功率、降低了元器件电压应力；结合应用平衡电容和平衡电路，将能量传送到电容电压低的一端，使串联电容电压均衡，解决了驱动脉宽不一致、器件不一致导致的串联电容两端电压不平衡的问题，使得两个串联电容电压相等，从而保证电容、开关管、输出整流二极管等元器件的工作电压在额定电压范围内，保护了元器件；且电路控制简单、可靠，便于元器件选型。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的电路结构图。
图2为本实用新型中平衡电路的电路结构图。
图3为实施例二中平衡电容位置的电路结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。
实施例一
如图1所示，双BUCK电路，包括串联连接的第一BUCK电路和第二BUCK电路，其特征在于，第一BUCK电路和第二BUCK电路的输入端中点和输出端中点的连接电路上设有一个平衡电容C5和一个平衡电路，平衡电路的输入端接在平衡电容C5的两端。
第一BUCK电路包括第一输入电容C1、第一开关管Q1、第一二极管D1、第一电感L1和第一输出电容C3，第一输入电容C1通过第一开关管Q1分别与第一电感L1和第一二极管D1的阴极连接，第一电感L1另一端与第一输出电容C3连接，第一输出电容C3另一端通过平衡电容C5分别连接第一二极管D1的阳极和第一输入电容C1。
第二BUCK电路包括第二输入电容C2、第二开关管Q2、第二二极管D2、第二电感L2和第二输出电容C4，第二输入电容C2分别与第一输入电容C1、第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极、平衡电容C5连接，第二输出电容C4的一端分别与平衡电容C5和第一输出电容C3连接，另一端与第二电感L2连接，第二电感L2的另一端与第二二极管D2的阳极连接，并通过第二开关管Q2与第二输入电容C2连接。
如图2所示，平衡电路包括全桥整流电路和隔离变换器，全桥整流电路包括第一输入端口V01、第二输入端口V02、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6和储能电容C6，第一输入端口V01接在平衡电容C5的左端，第二输入端口V02接在平衡电容C5的右端；第三二极管D3的阳极分别与第一输入端口V01和第五二极管D5的阴极连接，第三二极管D3的阴极分别与第四二极管D4的阴极和储能电容C6的一端连接，第四二极管 D4的阳极分别与第二输入端口V02和第六二极管D6的阴极连接，第六二极管D6的阳极分别与第五二极管D5的阳极和储能电容C6另一端连接，储能电容C6的两端接入反激变换器的输入端。
本实施例中，隔离变换器采用反激变换器，包括第三开关管Q3、变压器、第七二极管D7 和第八二极管D8、第七输出电容C7和第八输出电容C8，储能电容C6分别与变压器的初级绕组和第三开关管Q3连接，第三开关管Q3另一端连接变压器的初级绕组，变压器的第一次级绕组(T1-B)通过第七二极管D7连接第七输出电容C7，变压器的第二次级绕组(T1-C)通过第八二极管D8连接第八输出电容C8，第七二极管D7的阴极连接第七输出电容C7，第八二极管D8的阳极连接第八输出电容C8，第七输出电容C7并联第一输出电容C3，第八输出电容C8并联第二输出电容C4。
本实施例中，变压器的第一次级绕组与第二次级绕组的匝比为1:1，上述开关管均为MOS 管。当变换器工作在第一MOS管Q1、第二MOS管Q2导通状态时，假设平衡电容C5的电压VC5的电压方向右为正，上部分电压回路计算公式如下：
VC1＝VL1+VC3+VC5……①；
下部分电压回路计算公式如下：
VC2＝VL2+VC4-VC5……②；
当第一MOS管Q1、第二MOS管Q2断开状态时，上部分电压回路计算公式如下：
VL1＝VC3+VC5……③；
下部分电压回路计算公式如下：
VL2＝VC4-VC5……④；
假设VC1＝VC2和VL1＝VL2，由上述计算公式可推导出
VC5＝(VC4-VC3)/2……⑤。
从等式⑤可以看出，当VC3与VC4电压不相等时，会在平衡电容C5上产生交流电压，通过平衡电路中的全桥整流电路将电压整流成直流电压，再通过反激变换器将能量传递到输出低电压电容上，使得第一输出电容C3和第二输出电容C4两端的电压得到平衡。
实施例二
如图3所示，电路其余结构同实施例一，结合平衡电容和平衡电路，仅改变平衡电容C5 的位置，即平衡电容C5的一端连接在第一输入电容C1和第二输入电容C2之间，另一端连接在第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阴极之间。同实施例一的原理，本实施例也能达到平衡串联电容的电压、保护元器件的效果。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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。

Claims (6)

1.一种新型高压双BUCK电路，包括串联连接的第一BUCK电路和第二BUCK电路，其特征在于，双BUCK电路的输入端中点和输出端中点的连接电路上设有一个平衡电容C5和一个平衡电路，所述平衡电路的输入端接在所述平衡电容C5的两端。
2.根据权利要求1所述的一种新型高压双BUCK电路，其特征在于，所述第一BUCK电路包括第一输入电容C1、第一开关管Q1、第一二极管D1、第一电感L1和第一输出电容C3，所述第一输入电容C1通过第一开关管Q1分别与所述第一电感L1和所述第一二极管D1的阴极连接，所述第一电感L1另一端与所述第一输出电容C3连接，所述第一输出电容C3另一端通过所述平衡电容C5分别连接所述第一二极管D1的阳极和所述第一输入电容C1；
所述第二BUCK电路包括第二输入电容C2、第二开关管Q2、第二二极管D2、第二电感L2和第二输出电容C4，所述第二输入电容C2分别与所述第一输入电容C1、所述第一二极管D1的阳极、所述第二二极管D2的阴极、所述平衡电容C5连接，所述第二输出电容C4的一端分别与所述平衡电容C5和所述第一输出电容C3连接，另一端与所述第二电感L2连接，所述第二电感L2的另一端与所述第二二极管D2的阳极连接，并通过所述第二开关管Q2与所述第二输入电容C2连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型高压双BUCK电路，其特征在于，所述平衡电路包括全桥整流电路和隔离变换器，所述全桥整流电路包括第一输入端口V01、第二输入端口V02、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6和储能电容C6，所述第一输入端口V01接在所述平衡电容C5的左端，所述第二输入端口V02接在所述平衡电容C5的右端；所述第三二极管D3的阳极分别与所述第一输入端口V01和所述第五二极管D5的阴极连接，所述第三二极管D3的阴极分别与所述第四二极管D4的阴极和所述储能电容C6的一端连接，所述第四二极管D4的阳极分别与所述第二输入端口V02和所述第六二极管D6的阴极连接，所述第六二极管D6的阳极分别与所述第五二极管D5的阳极和所述储能电容C6另一端连接，所述储能电容C6的两端接入所述隔离变换器的输入端；
所述隔离变换器为正激变换器或反激变换器。
4.根据权利要求3所述的一种新型高压双BUCK电路，其特征在于，所述反激变换器包括第三开关管Q3、变压器、第七二极管D7、第八二极管D8、第七输出电容C7和第八输出电容C8，所述储能电容C6分别与所述变压器的初级绕组和所述第三开关管Q3连接，所述第三开关管Q3另一端连接所述变压器的初级绕组，所述变压器的第一次级绕组(T1-B)通过所述第七二极管D7连接所述第七输出电容C7，所述变压器的第二次级绕组(T1-C)通过所述第八二极管D8连接所述第八输出电容C8，所述第七二极管D7的阴极连接所述第七输出电容C7，所述第八二极管D8的阳极连接所述第八输出电容C8，所述第七输出电容C7并联第一输出电容C3，所述第八输出电容C8并联第二输出电容C4。
5.根据权利要求4所述的一种新型高压双BUCK电路，其特征在于，所述变压器的第一次级绕组与第二次级绕组的匝比为1:1。
6.根据权利要求2所述的一种新型高压双BUCK电路，其特征在于，所述平衡电容C5的一端连接在所述第一输入电容C1和所述第二输入电容C2之间，另一端连接在所述第一二极管D1的阳极和所述第二二极管D2的阴极之间。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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