[发明专利]用于降低额定电容器电压的转换器电路

说明书

本发明涉及一种用于降低额定电容器电压的转换器电路(1)，所述转换器电路(1)包括：输入节点(TI₁)，其被配置为接收输入电压(V_G)；输出节点(TO₁；TO2)，其被配置为将输出电压(V_O)供应给负载(R_L1；R_L2)；以及电容器(C₁；C₂)，其被耦合到所述负载，使得所述输入电压在所述电容器(C₁；C₂)与所述负载(R_L1；R_L2)之间被分压，并且所述电容器被配置为被充电到与所述输入电压(V_G)与所述输出电压(V_O)之间的差分电压相对应的电压。

技术领域

本发明涉及电源的领域。具体地，本发明涉及一种用于降低额定电容器电压的转换器电路。

背景技术

许多高功率设备都需要预调节器级，DC到DC功率转换器，其允许高功率设备能够在宽范围的输入电压下工作。高功率设备的代表性范例是高压发生器HVG，其广泛用于诸如X射线或磁共振成像MRI的医学应用。HVG递送在80kW的范围内的功率。

预调节器通常被供应有原始的未经调节的电压，通常是经整流的三相主电压。预调节器的技术要求可能需要其处理宽范围的输入电压，例如额定值加/减50％。然而，输出电压必须被良好地调节；技术要求可以设置在例如5％的范围内的最大的峰值到峰值纹波。并且在递送高功率时必须满足这些技术要求，即使超过100kW也要满足这些技术要求。

由于高的功率，线性调节是不可行的。当利用切换模式电源来实施这种预调节器时，所有的功率部件都经受很大的压力。

EP 1815582B1描述了一种预调节器电路，其具有用于接收输入电压的输入端子，所述预调节器用于修改用于施加到负载的所述输入电压，所述预调节器电路包括至少两个预调节器模块，每个预调节器模块具有输入部以及用于连接到各自的负载模块的输出部。

发明内容

可能需要改进切换模式转换器拓扑结构。这些需求通过独立权利要求的主题得以满足。根据从属权利要求和下文的描述，另外的示范性实施例是显而易见的。

本发明的一个方面涉及一种用于降低额定电容器电压的转换器电路。所述转换器电路包括：输入节点，其被配置为接收输入电压；第一输出节点和第二输出节点，其被配置为分别向第一负载和第二负载分别供应第一输出电压和第二输出电压。所述转换器电路包括：第一电感器，其被耦合在所述第一输出节点与第一选择节点之间；以及第二电感器，其被耦合在所述第二输出节点与第二选择节点之间。第一开关被配置为将所述第一选择节点连接到所述第二输出节点或地，并且第二开关被配置为将所述第二选择节点连接到所述第一输出节点或输入电压节点。第一电容器被耦合到所述第一负载，使得所述输入电压在所述第一电容器与所述第一负载之间被分压，并且所述第一电容器被配置为被充电到与所述输入电压与所述第一输出电压之间的差分电压相对应的电压。第二电容器被耦合到第二负载，使得所述输入电压在所述第二电容器与所述第二负载之间被分压，并且所述第二电容器被配置为被充电到与所述输入电压与所述第二输出电压之间的差分电压相对应的电压；所述第一电容器被耦合在所述第一负载与地之间；并且所述第二电容器被耦合在所述第二输出节点与被配置为接收所述输入电压的所述输入节点之间。

换句话说，功率转换器的电容器被充电到输入电压与输出电压的电压差，而不是所述电容器被充电到所述输出电压。所述输入电压是被提供给所述转换器的电压，所述输出电压与由所述转换器提供给负载的电压相对应，也可能存在超过一个的负载，得到超过一个的输出电压。

换句话说，电源开关的电压压力也被降低，从而改善了所述开关的切换性能和切换特性，并且改善了所述开关的服务时间和耐用性。