[发明专利]一种新型的谐振变换器

说明书

技术领域：

本发明涉及电源变换领域，具体涉及一种新型的谐振变换器。

背景技术：

随着电力电子技术的发展，开关电源在各行业都得到了广泛的应用，作为开关电源的一种，谐振变换器由于其高效率、简单等优势，在业界得到了广泛应用。

目前在很多应用中都需要在原有的直流供电上再叠加脉冲电压的供电方案，例如静电除尘领域等。本发明提出了一种新的拓扑结构，通过谐振变换的方式在直流供电单元输出的基础上叠加一个脉冲电压，具有效率高、结构简单、控制方便、成本低廉等优点。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种新型的在技术上容易实现的直流叠加脉冲型谐振变换器。

本发明的具体技术方案如下：

一种谐振变换器，包括原边谐振单元、变压器10、偏磁电路和副边输出单元，所述原边谐振单元包括正负电压源1、扼流圈2、谐振单元和谐振开关，所述正负电压源1第一输出端经第一扼流圈2、第一谐振单元与变压器原边绕组第一输入端a相连；正负电压源1第二输出端经第二扼流圈3、第二谐振单元与变压器原边绕组第二输入端c相连；正负电压源1第三输出端分别连接第一谐振开关的输出端，第二谐振开关的输入端、变压器原边绕组的中间抽头输入端b并接地；第一谐振开关的输入端连接在第一扼流圈和第一谐振单元之间，第二谐振开关的输出端连接在第二扼流圈3和第二谐振单元之间。

本发明的进一步设计在于：

所述副边输出单元包括：隔直单元11、滤波单元12、负载13及直流输出单元14，变压器副边绕组第一输出端连接至隔直单元11，隔直单元11连接至负载13，直流输出单元第一输出端连接至滤波单元12，滤波单元12连接负载13，变压器副边绕组第二输出端连接直流输出单元14第二输入端及负载13第二输入端并同时接地。

所述第一谐振单元采用第一电容；第二谐振单元采用第二电容。

所述第一谐振单元依次由第一电感和第一电容串联而成；第二谐振单元依次由第二电感和第二电容串联而成。

所述第一谐振单元依次由第一电容串联和第一电感而成；第二谐振单元由第二电容和第二电感串联而成。

该谐振变换器还包括第一保护单元和第二保护单元；第一保护单元一端连接在第一扼流圈和第一谐振单元之间，另一端与正负电压源的第三输出端连接；第二保护单元一端连接在第二扼流圈和第二谐振单元之间，另一端与正负电压源的第三输出端连接。

本发明的原边谐振单元扩展为二个或多个单元。

第一电容和第二电容容值相等；第一电感和第二电感感值相等。

正负电压源为工频整流电源或者交流调压电源或者直流调压电源或者开关电源。

第一谐振开关及第二谐振开关采用半导体开关，例如IGBT、IGCT、GTO；所述滤波单元为高压电感或二极管。

本发明与现有技术对比的有益效果为：

本发明一方面将谐振开关上的电压一分为二，有效的减小了谐振开关的电压应力，可以采用低电压应力的开关装置，从而有效的减小了系统的应用成本；

另一方面系统从结构上完全对称，可以有效的减少差模噪声等，另外，将变压器原边绕组中间抽头接地，可以有效的改善谐振电流波形，并可减小噪声电流对系统其他部分的影响，另外也可通过增加多个原边谐振电路来减小谐振开关的电流应力，增大脉冲输出功率；

另一方面，本发明中由于谐振开关不是简单的串联，其连接点连接到变压器的第二输入端，所以当谐振开关驱动不同步时，不会出现单个谐振开关由于承受电压应力过大而损坏的情况。

附图说明：

图1是本发明实例1的结构示意图；

图2是本发明实例2的结构示意图；

图3是本发明实例3的结构示意图；

图4是本发明实例4的结构示意图；

图5是本发明实例5的结构示意图。

图6是本发明原边谐振单元扩展为多单元的结构示意图。

图7是实例2的等效工作电路。

图8是实例2的主要输入输出波形图。

图9是实例2的等效谐振电路。