[发明专利]包括隔离直流/直流转换器电路的电压转换器

说明书

本发明涉及一种电压转换器，其包括：隔离直流/直流转换器电路，具有至少一个第一隔离变压器及开关，所述开关以至少一个占空比进行的一连串的断开及闭合使得能够通过第一隔离变压器经由隔离直流/直流转换器电路传送能量；调节电路，用于调节隔离直流/直流转换器电路的输入电压；调节电路被配置成通过修改被递送至隔离直流/直流转换器电路的电压来控制隔离直流/直流转换器电路的输出电压，隔离直流/直流转换器电路的占空比保持恒定，且在转换器中，调节电路的输出连接至隔离直流/直流转换器电路的包括第一隔离变压器的分支。藉此，隔离直流/直流转换器电路能够以恒定占空比进行操作而提高性能。

技术领域

本发明涉及一种包括隔离直流/直流转换器电路的电压转换器、一种包括交错的根据本发明的转换器的电压转换器装置、及一种用于根据本发明的转换器的电压转换方法。

背景技术

隔离直流/直流(direct current/direct current，DC/DC)转换器可具有零电压切换(zero voltage switching，ZVS)或零电流切换(zero current switching，ZCS)，从而使得可减少电压转换期间的切换损耗。这些转换器因此尤其有利于能量资源受限的汽车应用。在车辆中，可使用电压转换器来适配车辆的多个电网络之间的电压电平，或在能量源与车辆上装载的耗电器之间进行电压转换。

从专利US5754413已知在图1中说明的隔离直流/直流电压转换器。所述转换器包括呈半桥式(half-bridge)配置的两个开关，所述两个开关在其中点处连接至包括两个串联连接的变压器的分支。所述开关控制经由变压器进行的能量传送，以实现转换器的输入电压至输出电压的转换。连接至变压器的次级绕组的二极管使得可对输出信号进行整流。输出电压是通过控制开关的占空比(duty ratio)而获得。通过修改占空比以实现目标输出电压值，能调整转换器的增益以达到输出电压的目标值。具体来说，当隔离直流/直流转换器的输入电压变化时，已知要改变隔离直流/直流转换器的开关的占空比以调节其输出电压，也就是说将其输出电压维持在期望值。

然而，整流二极管的电压应力(voltage stress)是转换器的开关的占空比的函数。当占空比接近0％或100％时，此应力可变高。为了限制整流二极管的电压应力，为这两个变压器提供不同的相应变压比(transformation ratio)。然而，这会使转换器的设计复杂化，原因是转换器无法完全相同且次级绕组中的电流呈现不连续性。

另外，通过以可变的占空比工作，输出电流的纹波(ripple)可强烈变化，从而使得转换器的合格率(yield)发生变化。为了保持以好的合格率进行操作，占空比的可变性必须为低的。然而，在车辆中，例如蓄电池等能量源的电压可根据可用能量而大幅变化。转换器的输入处的此种变化涉及到对应地改变占空比，而这会限制隔离直流/直流转换器在车辆中的使用。

因此，需要寻找一种旨在提高隔离直流/直流转换器的性能，以使其可用于机动车辆中的解决方案。

发明内容

为实现此目的，本发明涉及一种电压转换器，所述电压转换器包括：

隔离直流/直流转换器电路，具有开关，所述开关以至少一个占空比进行的一连串的断开及闭合，使得能够经由所述隔离直流/直流转换器电路传送能量；

电路，用于调节所述隔离直流/直流转换器电路的输入电压；

所述调节电路被配置成通过修改被递送至所述隔离直流/直流转换器电路的电压来控制所述隔离直流/直流转换器电路的输出电压，所述隔离直流/直流转换器电路的所述占空比保持恒定。