[实用新型]一种高压转低压的直流-直流变换器

说明书

本实用新型涉及一种高压转低压的直流‑直流变换器，该直流‑直流变换器包括逆变器、变压器和整流器，所述的逆变器输入端连接直流电源，逆变器输出端连接变压器原边，变压器副边连接整流器，所述的整流器输出端设有滤波电感，所述的整流器为MOSFET同步整流器，所述的直流‑直流变换器输出功率为2.5kW。与现有技术相比，本实用新型直流‑直流变换器具有输出功率高、效率高、体积小、成本低的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种电力电子变换器，尤其是涉及一种高压转低压的直流-直流变换器。

背景技术

当前，新能源汽车已经逐渐深入人心，据有关资料表明，从2025年至2030 年之间，全球各国将陆续停止生产销售燃油车，这无疑进一步推动了新能源汽车产业的发展。车载充电器在新能源汽车中起到举足轻重的作用，车身配备有高压电池和低压电池，OBC(onboard charger)作为AC-DC变换器，将交流市电转换成高压直流电，给高压电池充电；而高压电池再给低压电池充电，这就需要一个高压转低压的直流-直流变换器。

现阶段，高压转低压的直流-直流变换器，原边主要采用H桥拓扑结构，副边输出整流主要采用有二极管整流或者功率开关管同步整流方式；在控制方式上，包括硬开关模式，LLC谐振模式，移向控制模式以及混合控制模式等。功率等级包括1.2kW、1.5kW，1.8kW、2kW。在设计中，一方面，传统绕线式变压器，尺寸大，功率密度低，整个变换器的高度较高，不能够满足小尺寸小体积的要求，无竞争优势；另一方面，随着车身低压电器设备越来越多，功率也越来越高，使得低压电池的瓦时要求越大，这样，原有的变换器功率不足，充电时间较长；第三，高压转低压的直流-直流变换器的输出属于低压大电流类产品，输出电流较大，从100A 到200A等，针对输出滤波电感，传统方式采用利兹线或者铜带的方式绕制，材料成本和加工成本昂贵；第四，若采用二极管整流方式，效率极其低下，同时，采用传统方式制作出的变压器和输出滤波电感，绕线的直流电阻(DCR，direct current resistor)很大，进一步降低效率。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高压转低压的直流-直流变换器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高压转低压的直流-直流变换器，该直流-直流变换器包括逆变器、变压器和整流器，所述的逆变器输入端连接直流电源，逆变器输出端连接变压器原边，变压器副边连接整流器，所述的整流器输出端设有滤波电感，所述的整流器为 MOSFET同步整流器，所述的直流-直流变换器输出功率为2.5kW。

所述的变压器为扁平式变压器。

所述的变压器厚度为2～3cm。

所述的滤波电感为PCB板式滤波电感。

所述的PCB板式滤波电感包括PCB板以及PCB板内的铜箔线圈，所述的铜箔为电感的绕组。

所述的PCB板式滤波电感的功率密度为20～30A/mm²。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型采用MOSFET同步整流方式，降低传统二极管整流导致的大量损耗，使得整体效率提高达5％，同时输出功率高，达到2.5kW，对于同等瓦时的低压电池，充电时间明显缩短；

(2)本实用新型采用扁平式变压器和PCB板式滤波电感，变压器和电感的高度降低，尺寸小，体积小，同时绕线的直流电阻(DCR)减小，由此产生的损耗大大减小，提高效率；

(3)本实用新型采用扁平式变压器和PCB板式滤波电感，功率密度大，大大降低铜材以及结构件的成本，可以降低10％～20％的BOM成本。

附图说明