[发明专利]交错并联三电平DC/DC变换器和AC/DC变换器

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术，尤其涉及一种交错并联三电平DC/DC变换器和AC/DC变换器。

背景技术

电源作为系统功率变换的关键部分，一般采用分布式供电结构，且从功能上可以分为交流/直流(Alternating Current/Direct Current；简称：AC/DC)变换器和直流/直流(Direct Current/Direct Current；简称：DC/DC)变换器。其中，该AC/DC变换器还可以称之为一次电源AC/DC，具体的，该一次电源AC/DC的交流输入电压一般来自于交流电网，并可以将该交流输入电压变换为-48V、+24V或者+12V等低压直流电压，从而为后级负载提供高质量的直流电源。

另外，一次电源AC/DC一般采用两级功率变换结构，其中第一级是功率因数校正(Power Factor Correction；简称：PFC)电路、后级为隔离DC/DC变换器，其中，该后级DC/DC变换器的设计非常关键，直接影响整个系统的效率、功率密度、可靠性以及成本。具体的，该后级DC/DC变换器包括如下类型：反激式(Flyback)变换器、正激式(Forward)变换器、双管正激式(2-FETs Forward)变换器、零电压开关(Zero Voltage Switch；简称：ZVS)移相全桥(ZVS Phase-Shifted Full-Bridge)变换器、逻辑链路控制(Logical Link Control；简称：LLC)谐振式变换器(LLC Resonant Converter)和三电平变换器(Three-Level Converter)等。目前，为了改进一次电源AC/DC的电气性能，现有技术中的一次电源AC/DC的后级DC/DC变换器已经广泛应用交错并联技术，例如：后级DC/DC变换器包括交错并联的双管正激变换器或者交错并联的LCC谐振式变换器等。

但是，对于采用现有交错并联技术的后级DC/DC变换器中的功率开关管关断时，并不能实现零电流开关(Zero Current Switch；简称：ZCS)的功能，即会存在一定的关断损耗；另外，由于上述后级DC/DC变换器中的谐振电感、谐振电容以及变压器激磁电感等振槽参数不可能做到完全一致，因此，该后级DC/DC变换器中的各个变换器之间很难实现均流，从而会出现局部过热，进而影响了后级DC/DC变换器工作的可靠性。

发明内容

本发明实施例提供一种交错并联三电平DC/DC变换器和AC/DC变换器，以有效地提高DC/DC变换器工作的可靠性。

本发明的第一个方面是提供一种交错并联三电平DC/DC变换器，包括：

至少一个输入电源、N相三电平DC/DC电路、N个谐振电感、N个谐振电容、N个变压器、N个整流电路、第一电感和输出电路；

第i个谐振电感的一端与第i相三电平DC/DC电路相连接，所述第i个谐振电感的另一端与第i个变压器的激磁电感相连接；第i个谐振电容的一端与所述第i相三电平DC/DC电路相连接，所述第i个谐振电容的另一端与所述第i个变压器的激磁电感相连接；

所述第一电感的一端与所述输出电路连接，所述第一电感的另一端与所述N个整流电路相连接；或者所述第一电感的一端与所述输入电源连接，所述第一电感的另一端与所述N相三电平DC/DC电路相连接；

其中，N和i为整数，且N大于等于2，1≤i≤N。

本发明的另一个方面是提供一种AC/DC变换器，包括功率因数校正电路，其中，还包括上述所述的交错并联三电平DC/DC变换器。

本发明的技术效果是：通过第i个谐振电感的一端与第i相三电平DC/DC电路相连接，第i个谐振电感的另一端与第i个变压器的激磁电感相连接；第i个谐振电容的一端与第i相三电平DC/DC电路相连接，第i个谐振电容的另一端与第i个变压器的激磁电感相连接，从而实现了第i相三电平DC/DC电路中的功率开关管的ZVS和ZCS工作。另外，由于将第一电感的一端与输出电路连接，第一电感的另一端与N个整流电路相连接；或者将第一电感的一端与输入电源连接，第一电感的另一端与N相三电平DC/DC电路相连接，因此可以减小输出滤波电容纹波或者输入滤波电容纹波，从而实现了每相交错并联三电平DC/DC变换器的均流工作，进而提高了DC/DC变换器工作的可靠性。

附图说明

图1为本发明交错并联三电平DC/DC变换器的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明交错并联三电平DC/DC变换器的另一个实施例的结构示意图；