[发明专利]用于变压器切换绕组的组合开关及其控制方法

说明书

本发明提供了一种用于变压器切换绕组的组合开关及其控制方法，变压器包括至少两个原边绕组与至少一个副边绕组，原边绕组的输入端设有组合开关；组合开关包括并联的主电子开关及副电子开关；副电子开关，用于在对应的主电子开关进行切换动作时，导通保持变压器的工作状态。在切换绕组时，通过副电子开关的快速开关，只需要把握好切换的时间，即可维持变压器的工作状态，使变换器输出功率不中断，以维持电动车的正常充电。

技术领域

本发明涉及电力电子产品领域，尤其是指一种用于变压器切换绕组的组合开关及其控制方法。

背景技术

在工业应用领域中，许多DC-DC变换器的变压器绕组需要进行多档切换以满足宽输出范围、高效率的需求，例如电动汽车充电电源，为了满足不同车型的充电需求，输出电压范围必须覆盖各种不同车型的电池电压等级，可调范围从0V到1000V以上，同时不同输出电压下都需要最大功率并且高效率输出，满足快充和节能的要求。由此，需要对变换器内部变压器绕组进行多档切换，以在不同输出电压下改变原副边匝比，扩宽变换器满功率输出电压范围同时提高各范围段内的变换效率。

为了维持电动车的正常充电，在变压器绕组切换过程中，还要维持变换器输出不中断。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于变压器切换绕组的组合开关及其控制方法，在正常工作时，组合开关的损耗低，变化器转换效率高，切换时组合开关能够快速完成变压器绕组的切换，并维持变换器的输出不中断。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：本发明第一方面提供一种用于变压器切换绕组的组合开关，所述变压器包括至少两个原边绕组与至少一个副边绕组，所述原边绕组的输入端分别设有分时独立工作的所述组合开关；所述组合开关包括并联的主电子开关及副电子开关；在原边绕组正常工作时，只有所述主电子开关流过电流；所述副电子开关，用于在对应的所述主电子开关进行切换动作时，开通所述副电子开关，维持所述压器的正常工作。

其中，所述主电子开关为继电器，所述继电器对应至少两个副电子开关，所述副电子开关的源极短接，且所述副电子开关的漏极分别接到所述继电器的对应触点；所述继电器，用于配合至少两个副电子开关，以控制至少两个所述原边绕组的切换。

其中，所述副电子开关为MOS管或者IGBT管。

具体的，所述副电子开关为IGBT管，两个所述IGBT管对顶连接。

具体的，所述主电子开关与所述副电子开关，分别设有驱动电路。

本发明第二方面提供一种组合开关的控制方法，控制所述的组合开关完成诉说原边绕组的切换，所述原边绕组包括串联的第一绕组与第二绕组，所述第一绕组与所述第二绕组的输入端分别设有所述组合开关；所述方法用于切换绕组，所述方法包括：

闭合导通的组合开关的副电子开关；

在第一预设时间后，断开所述导通的所述组合开关的主电子开关；

在第二预设时间后，断开所述导通的所述组合开关的副电子开关；

在第三预设时间后，闭合待导通的所述组合开关的副电子开关；

在第四预设时间后，闭合所述待导通的所述组合开关的主电子开关。

可选地，在第五预设时间后，断开所述待导通的组合开关的副电子开关。

其中，所述第二预设时间小于1000毫秒，且大于或等于1毫秒；所述第二预设时间，用于确定所述导通的组合开关的主电子开关断开。

其中，所述第三预设时间小于1000纳秒，且大于或等于1纳秒；所述第三预设时间，用于避免所述待导通的组合开关所对应的原边绕组短路，以维持所述原边绕组的输出。