一种自激推挽网络并联连接电路的制作方法
本申请属于电子电路,具体地说,涉及一种自激推挽网络并联连接电路。
背景技术:
1、自激推挽式变换器凭借电路组成简单、无需配套独立驱动ic、低输入电压即可顺利起振的产品特性,在dc-dc、dc-ac变换、背光驱动、工业小型供电模块等领域大批量落地使用,行业产业化应用以配置独立反馈绕组的royer、jensen经典拓扑及其改良电路为核心。随着新能源、大功率工控设备快速发展,市场对自激推挽变换器的大功率扩容需求逐年攀升,目前行业常规扩容方案分为单路器件增容和多单元直接并联两类,单路扩容受制于功率器件与磁性元件物理极限,存在温升超标、可靠性变差、功率密度低的短板;多台变换器副边直连并联是大功率拓展的常用方案,但该方案固有技术缺陷难以根除。
2、常规多路并联架构中各自激推挽单元振荡过程相互独立,元器件参数公差、环境温变、布线杂散参数都会造成各路振荡频率、开关相位互不统一,并联回路持续滋生环流损耗,造成整机工作效率走低,各路负载分配差异显著,支路过载故障频发,同时输出电压波动加剧、电磁兼容性能恶化,且现有常规并联结构在并联支路数量不断增多时,同步失控、环流恶化问题会进一步放大,无法满足多路数大规模并联的大功率设计需求。
3、因此,如何在保全自激推挽电路原有核心优势的基础上,研发可适配多路数拓展、全支路同步受控的并联拓扑结构,成为大功率自激推挽变换器产业化升级亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述问题,本申请提供一种自激推挽网络并联连接电路。
2、在一个方案中,提供一种自激推挽网络并联连接电路,包括至少两个相互并联的自激推挽单元支路;且各自激推挽单元支路均设有独立的推挽功率管、主功率变压器及输出整流滤波单元;各自激推挽单元支路的原边侧相互并联、副边输出端相互并联。
3、且各自激推挽单元支路的主功率变压器上分别设置匝数一致的同步耦合绕组,各自激推挽单元支路的同步耦合绕组遵从连接形成完整的正反馈振荡回路的原则按顺序相互串联,形成作为自激推挽网络并联连接电路唯一驱动源的公共反馈绕组,使自激推挽网络并联连接电路在维持同步起振、同步换相、同步输出的条件下可持续扩展自激推挽单元支路。
4、在一个方案中,当自激推挽单元支路为两路时,两个自激推挽单元支路分别为起始支路和末尾支路;或当自激推挽单元支路数量大于两路时,任意选择其中两个自激推挽单元支路作为起始支路和末尾支路。
5、起始支路的同步耦合绕组的一端作为所述公共反馈绕组的起始部分,定义为起始端,另一端为第一连接端;末尾支路的同步耦合绕组的一端作为所述公共反馈绕组的末尾部分,定义为末尾端,另一端为第二连接端。
6、将起始支路的第一连接端与末尾支路的第二连接端串联连接;或从起始支路的第一连接端开始,依次串联其余各自激推挽单元支路的同步耦合绕组直至末尾支路的第二连接端结束,形成完整的公共反馈绕组。
7、在一个方案中,公共反馈绕组不具有中心抽头结构,公共反馈绕组的两端,即起始端和末尾端直接作为驱动端,连接相应推挽功率管的驱动极,与直流偏置电阻回路。
8、在一个方案中,公共反馈绕组具有中心抽头结构;中心抽头结构由公共反馈绕组的中间公共端接入直流偏置回路,公共反馈绕组的两端,即起始端和末尾端分别连接至相应推挽功率管的驱动极。
9、在一个方案中,各自激推挽单元支路的主功率变压器绕组、同名端设置位置相同,各推挽功率管与各主功率变压器的连接方式保持一致。起始支路的起始端及末尾支路的末尾端为各自同步耦合绕组的同名端或异名端;其中,起始端与起始支路的推挽功率管上管、下管的连接方式,及末尾端与末尾支路的推挽功率管上管、下管的连接方式均遵从连接形成完整正反馈振荡回路的原则。
10、进一步的,当自激推挽单元支路数量大于两路时,连接在起始支路和末尾支路之间的各自激推挽单元支路的同步耦合绕组连接方向、推挽功率管上管、下管连接方式均遵从连接形成完整正反馈振荡回路的原则。
11、进一步的,自激推挽单元支路为常规royer电路、简化反馈型royer电路、双偏置电阻型royer电路、准正弦输出royer电路或jensen电路。
12、进一步的,各自激推挽单元支路均采用相同规格的推挽功率管、主功率变压器,且主功率变压器的同名端设置位置、推挽功率管与主功率变压器的连接方式保持一致,确保同步精度与输出一致性。
13、进一步的,各自激推挽单元支路的同步耦合绕组匝数采用1至2匝,避免并联路数增多使总匝数过大导致驱动反压超出器件耐压范围。
14、在一个方案中,自激推挽网络并联连接电路扩展并联自激推挽单元支路的方式还可为:
15、将共用公共反馈绕组的各自激推挽单元支路并联构成的拓扑网络作为一个整体的基准主支路;在基准主支路的基础上再并联若干不带同步耦合绕组的自激推挽单元支路,作为从支路;各从支路的推挽功率管驱动极并联至基准主支路的推挽功率管的驱动极,复用公共反馈绕组的统一驱动信号。
16、本申请的有益效果:
17、本申请可通用匹配各类带独立反馈绕组的自激推挽经典拓扑及其衍生电路,可按需灵活搭建两路、多路并联架构,输出功率随并联支路增加呈近似线性增长趋势;功率被多路均分后,单路变压器与功率器件的承压、通流应力大幅下降,减少器件损耗与发热,利于产品紧凑化、高可靠量产落地。
18、同时本申请全盘承袭自激推挽变换器电路简易、无需专用驱动芯片、低压顺利起振的原有技术特点,形成一套可靠简便、通用性强的大功率实现方案;且在并联支路数量大幅增加的场景下,仍可稳定保障各路驱动电流与整机变换功率,在多数量并联功率扩容拓展上具备独有优势。
1.一种自激推挽网络并联连接电路,其特征在于,包括至少两个相互并联的自激推挽单元支路;且各所述自激推挽单元支路均设有独立的推挽功率管、主功率变压器及输出整流滤波单元;各所述自激推挽单元支路的原边侧相互并联、副边输出端相互并联;
2.根据权利要求1所述的自激推挽网络并联连接电路,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的自激推挽网络并联连接电路,其特征在于,
4.根据权利要求2所述的自激推挽网络并联连接电路,其特征在于,
5.根据权利要求2所述的自激推挽网络并联连接电路,其特征在于,
6.根据权利要求5所述的自激推挽网络并联连接电路,其特征在于,
7.根据权利要求1所述的自激推挽网络并联连接电路,其特征在于,所述自激推挽单元支路为常规royer电路、简化反馈型royer电路、双偏置电阻型royer电路、准正弦输出royer电路或jensen电路。
8.根据权利要求1至7任一项所述的自激推挽网络并联连接电路,其特征在于,各所述自激推挽单元支路均采用相同规格的推挽功率管、主功率变压器,且主功率变压器的同名端设置位置、推挽功率管与主功率变压器的连接方式保持一致。
9.根据权利要求1至7任一项所述的自激推挽网络并联连接电路,其特征在于,各所述自激推挽单元支路的同步耦合绕组匝数采用1至2匝。
10.根据权利要求8所述的自激推挽网络并联连接电路,其特征在于,所述自激推挽网络并联连接电路扩展并联自激推挽单元支路的方式还可为:
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