[发明专利]一种用于电源变换器的均压电路

说明书

技术领域    本发明涉及一种用于电源变换器的均压电路。

背景技术    在中大功率输出的变换器(包括直流/直流DC/DC变换器和直流/交流DC/AC变换器)中，由于单个变换器的输出功率有限，一般会采用变换器的串联、并联等来扩大输出功率的容量。如输入电源电压较高时，采用一级变换器会存在器件应力大、开关频率低、成本高、体积大等不利因数。对此可以采用两个相同变换器的原边串联(副边可并联或单独输出)技术，其中两个变换器的输入端电容相等并串联；两个变换器的参数一致。这样每个变换器原边的输入电源电压由于电容分压降低一半，相应开关应力可以降低一半；副边并联时，每个变换器输出的电流、功率均降低一半(副边单独输出时，负载需一致)，对功率器件、变压器、滤波电感的选择设计都带来很多优点，并且可以工作于较高的频率。但实际电路中由于两路变换器的参数离散性引起的驱动脉宽不一致、效率不一致等原因，都会造成两个变换器的输出功率不相等。这样输入直流母线的分压电容的电压不等，即出现不均压。一般两个变换器的参数选择一样，在中大负载时，输出效率差不多，由驱动占空比不一致等原因引起的功率差异绝对值有可能较大，但相比输出功率则要小的多，因此重载下两路分压基本相等。在轻载下，功率差异绝对值有可能较小，但与输出功率具有可比性，这样两路分压的差异就很大，造成输入电容的不均压。在负载很轻的情况下，电路工作于间歇工作状态，有可能造成输入电容的严重不均压。情况严重时甚至会出现两个变换器中可以有一个基本不输出功率，另一个变换器送出很小的功率。此时一路输入电压为零，而另一路输入电压为正常电压的两倍，即为不均压的极限情况。由于电容电压耐压有限，不均压会使电容电压超出额定耐压，并使变换器的开关管、输出整流二极管的耐压不够而损毁变换器。

发明内容    本发明目的就是为了解决以上问题，提供一种用于电源变换器的均压电路，以实现变换器中各个单元之间的均压，使其输入电容电压稳定，且各元件不易损毁。

本发明实现上述目的的方案是：一种用于电源变换器的均压电路，用于由至少两个变换器单元原边串联组成的电源变换器中，实现各个变换器单元之间的均压，其特征是：所述均压电路采用同相控制的共磁芯反激电路，即包括一个变压器，该变压器包括两个共磁芯的原边线圈，两个原边线圈匝数相同，分别与第五、六功率开关管相串联后再相互串联，两个原边线圈的连接点与变换器的中线相连，两个原边的另一端分别与变换器的输入正端、输入负端相连；两个功率开关管与同相脉冲相连。

由于采用以上方案，当变换器各单元之间存在压差时，由均压电路产生回路电流，而实现均压，提高电路的输出特性，且避免了电容两端超出额定耐压，使各元件免受损坏。

附图说明    图1是变换器的原边串联副边并联扩容电路示意图。

图2是本发明的均压电路原理图。

图3a是图2所示均压电路在均压条件下开关导通时的等效电路。

图3b是图2所示均压电路在不均压条件下开关导通时的等效电路。

图4是本发明具体实施例试验电路图；

具体实施方式    下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

见图1，所示为是实际应用中两直流/直流变换器原边串联副边并联的扩容电路示意图(对于直流/交流变换器以及副边不并联的情况，与此雷同，以下不再举例)，设两个直流/直流变换器的输入功率分别为P₁和P₂，则稳态时电容C₁和电容C₂的平均直流电流为零，两个直流/直流变换器的输入平均电流相同。设两路分压电压分别为V_c1和V_c2，故可以计算出两路分压电压为：

    因为：P₁＝V_c1×I_1avg P₂＝V_c2×I_2avg

      且：I_1avg＝I_2avg

     故：V_c1/V_c2=P₁/P₂

     设

     则：