电源变换装置的制作方法

1.本实用新型涉及电源领域，尤其是电源变换装置。


背景技术：

2.非隔离dc/dc变换器是新能源汽车、光伏、逆变等行业中的重要部分，承担着能量转换与传递的作用。
3.随着行业的不断发展，对功率的需求越来越大，在很多时候会将多个dc/dc变换器并联使用以提高功率输出。非隔离dc/dc变换器在并联使用时，由于回路阻抗的影响，会造成同一个dc/dc变换器的正线与负线的电流不相等，导致连接dc/dc变换器的emc滤波器中的共模电感流过较大的差模电流而饱和，失去滤波效果，最终emc干扰变大，无法满足法规要求。
4.对于多个dc/dc变换器并联的电源变换装置，如何保障emc滤波器的滤波效果，成为业界研究的重点。


技术实现要素：

5.本技术提出一种电源变换装置，包括：n个功率变换器，每一功率变换器包括第一端和第二端，其中所述n个功率变换器的第一端并联连接，所述n个功率变换器的第二端并联连接，n为大于等于2的自然数；第一滤波器，连接在所述n个功率变换器中的一个功率变换器的第一端与第一对外连接端子之间；第二滤波器，连接在所述n个功率变换器中的一个功率变换器的第二端与第二对外连接端子之间。
6.更进一步的，所述功率变换器为非隔离变换器。
7.更进一步的，所述功率变换器为dc/dc变换器。
8.更进一步的，所述功率变换器用于将所述功率变换器的第一端的电能转换为所述功率变换器的第二端的电能。
9.更进一步的，所述功率变换器用于将所述功率变换器的第二端的电能转换为所述功率变换器的第一端的电能。
10.更进一步的，所述功率变换器为buck变换器。
11.更进一步的，所述功率变换器为boost变换器。
12.更进一步的，所述功率变换器为buck-boost变换器。
13.更进一步的，所述第一滤波器和所述第二滤波器为emc滤波器。
14.更进一步的，所述第一滤波器连接所述n个功率变换器中的第一功率变换器的第一端，并且与所述第一功率变换器集成在同一个模块内，所述第二滤波器连接所述n个功率变换器中的第n功率变换器的第二端，并且与所述第n功率变换器集成在同一个模块内。
附图说明
15.图1为本技术一实施例的电源变换装置示意图。
16.图2为典型的buck变换器示意图。
17.图3为典型的boost变换器示意图。
18.图4为典型的buck-boost变换器示意图。
19.图5为典型的emc滤波器示意图。
具体实施方式
20.下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.本技术一实施例，在于提供一种电源变换装置，包括：n个功率变换器，每一功率变换器包括第一端和第二端，其中所述n个功率变换器的第一端并联连接，所述n个功率变换器的第二端并联连接，n为大于等于2的自然数；第一滤波器，连接在所述n个功率变换器中的一个功率变换器的第一端与第一对外连接端子之间；第二滤波器，连接在所述n个功率变换器中的一个功率变换器的第二端与第二对外连接端子之间。
22.请参阅图1所示的本技术一实施例的电源变换装置示意图。电源变换装置包括：
23.n个功率变换器，如图1中的第一功率变换器11、第二功率变换器12直至第n功率变换器1n，每一功率变换器包括第一端和第二端，如图1中的第一功率变换器11包括由第一正线端111和第一负线端112形成的第一端，以及包括由第二正线端113和第二负线端114形成的第二端，第二功率变换器12包括由第一正线端121和第一负线端122形成的第一端，以及包括由第二正线端123和第二负线端124形成的第二端，直至第n功率变换器1n包括由第一正线端1n1和第一负线端1n2形成的第一端，以及包括由第二正线端1n3和第二负线端1n4形成的第二端，其中所述n个功率变换器的第一端并联连接，如图1中的第一功率变换器11的第一正线端111、第二功率变换器12的第一正线端121，直至第n功率变换器的第一正线端1n1相互连接，第一功率变换器11的第一负线端112、第二功率变换器12的第一负线端122，直至第n功率变换器的第一正线端1n2相互连接，所述n个功率变换器的第二端并联连接，如图1中的第一功率变换器11的第二正线端113、第二功率变换器12的第二正线端123，直至第n功率变换器的第二正线端1n3相互连接，第一功率变换器11的第二负线端114、第二功率变换器12的第二负线端124，直至第n功率变换器的第二负线端1n4相互连接，n为大于等于2的自然数；
24.第一滤波器，连接在所述n个功率变换器中的一个功率变换器的第一端与第一对外连接端子之间，如图1中第一滤波器21连接第一功率变换器11的第一端与第一对外连接端子d1之间；
25.第二滤波器，连接在所述n个功率变换器中的一个功率变换器的第二端与第二对外连接端子之间，如图1中第二滤波器22连接第n功率变换器1n的第二端与第二对外连接端子d2之间。
26.如图1中，第一功率变换器11的第一正线端111、第二功率变换器12的第一正线端121，直至第n功率变换器的第一正线端1n1分别形成第一功率变换器11、第二功率变换器12，直至第n功率变换器的第一正线对外连接端子。第一功率变换器11的第一负线端112、第
二功率变换器12的第一负线端122，直至第n功率变换器的第一负线端1n2分别形成第一功率变换器11、第二功率变换器12，直至第n功率变换器的第一负线对外连接端子。第一功率变换器11的第二正线端113、第二功率变换器12的第二正线端123，直至第n功率变换器的第二正线端1n3分别形成第一功率变换器11、第二功率变换器12，直至第n功率变换器的第二正线对外连接端子。第一功率变换器11的第二负线端114、第二功率变换器12的第二负线端124，直至第n功率变换器的第二负线端1n4分别形成第一功率变换器11、第二功率变换器12，直至第n功率变换器的第二负线对外连接端子。n个功率变换器并联使用时，由于回路阻抗的影响，造成的同一个功率变换器的正线与负线间的电流不相等，如同一个功率变换器的第一正线与第一负线之间的电流不相等，第二正线与第二负线之间的电流不相等。如果每一功率变换器的第一端和第二端均连接一滤波器，则会造成滤波器中的共模电感流过较大的差模电流而饱和，失去滤波效果，最终emc干扰变大，无法满足法规要求。
27.如上所述，n个用于实现功率变换的功率变换器的第一端并联连接，第二端并联连接，也即n个功率变换器的输入端并联连接，输出端并联连接，第一滤波器连接在其中一功率变换器的第一端与第一对外连接端子之间，第二滤波器连接在其中一功率变换器的第二端与第二对外连接端子之间，也即n个功率变换器并联后共用第一滤波器和第二滤波器。则n个功率变换器并联使用时，由于回路阻抗的影响造成的同一个功率变换器的正线与负线间的电流不相等不会影响第一滤波器和第二滤波器，因此不会造成第一滤波器和第二滤波器中的共模电感流过较大的差模电流而饱和，因此也不会失去滤波效果，保证电源变换装置满足法规要求。
28.在一实施例中，所述功率变换器为非隔离变换器。也即n个功率变换器均为非隔离变换器。
29.在一实施例中，所述功率变换器为dc/dc变换器。也即n个功率变换器均为dc/dc变换器。进一步的为非隔离dc/dc变换器。
30.在一实施例中，所述功率变换器用于将所述功率变换器的第二端的电能转换为所述功率变换器的第一端的电能。或，在一实施例中，所述功率变换器用于将所述功率变换器的第一端的电能转换为所述功率变换器的第二端的电能。或，在一实施例中，所述功率变换器用于将所述功率变换器的第一端的电能转换为所述功率变换器的第二端的电能，或将所述功率变换器的第二端的电能转换为所述功率变换器的第一端的电能。也即n个功率变换器可为单向变换器，能量可从第一端流向第二端，或从第二端流向第一端。n个功率变换器也可为双向变换器。
31.在一实施例中，所述功率变换器为buck变换器。具体的，请参阅图2所示的典型的buck变换器示意图，其包括第一电容c1、第一开关管q1、第二开关管d1、第一电感l1和第二电容c2。具体的，第一电容c1连接在buck变换器第一端的正负端子之间，第二电容c2连接在buck变换器第二端的正负端子之间，第一开关管q1连接在buck变换器的正端子与第一电感l1的第一端之间，第二开关管d1连接在第一电感l1的第一端与buck变换器第一端的负端子之间，第一电感l1的第二端连接buck变换器的第二端的正端子。
32.在一实施例中，所述功率变换器为boost变换器。具体的，请参阅图3所示的典型的boost变换器示意图，其包括第一电容c1、第一开关管q1、第二开关管d1、第一电感l1和第二电容c2。具体的，第一电容c1连接在boost变换器第一端的正负端子之间，第二电容c2连接
在boost变换器第二端的正负端子之间，第一电感l1连接在boost变换器的正端子与第二开关管d1的第一端之间，第一开关管q1连接在第二开关管d1的第一端与boost变换器第一端的负端子之间，第二开关管d1的第二端连接boost变换器第二端的正端子。
33.在一实施例中，所述功率变换器为buck-boost变换器。具体的，请参阅图4所示的典型的buck-boost变换器示意图，其包括第一电容c1、第一开关管q1、第二开关管d1、第一电感l1和第二电容c2。具体的，第一电容c1连接在buck-boost变换器第一端的正负端子之间，第二电容c2连接在buck-boost变换器第二端的正负端子之间，第一开关管q1连接在buck-boost变换器的正端子与第二开关管d1的第一端之间，第一电感l1连接在第二开关管d1的第一端与buck-boost变换器第一端的负端子之间，第二开关管d1的第二端连接buck-boost变换器第二端的正端子。
34.上述仅以功率变换器buck变换器、boost变换器和buck-boost变换器为例。实际应用中，功率变换器还可为其它的非隔离dc/dc变换器，包括非同步整流的和同步整流的，单向的以及双向的变换器，在此不再赘述。
35.在一实施例中，所述第一滤波器和所述第二滤波器为emc滤波器。请参阅图5所示的典型的emc滤波器示意图。包括第三电容c3、第四电容c4和共模电感cm1，其中第三电容c3连接在emc滤波器的第一端的两个端子之间，第四电容c4连接在emc滤波器的第二端的两个端子之间，共模电感cm1连接在第三电容c3与第四电容c4之间。当然，所述第一滤波器和所述第二滤波器还可为其它的emc滤波器。所述第一滤波器和所述第二滤波器也还可包括其它器件，如接地电容等。
36.当图5所示的emc滤波器为图1中的第一滤波器21时，emc滤波器的第一端即为第一滤波器21的用于连接第一对外连接端子d1的端子, emc滤波器的第二端即为第一滤波器21的用于连接功率变换器的端子。
37.当图5所示的emc滤波器为图1中的第二滤波器22时，emc滤波器的第一端即为第二滤波器22的用于连接功率变换器的端子, emc滤波器的第二端即为第二滤波器22的用于连接第二对外连接端子d2的端子。
38.在一实施例中，所述第一滤波器连接所述n个功率变换器中的第一功率变换器的第一端，并且与所述第一功率变换器集成在同一个模块内，所述第二滤波器连接所述n个功率变换器中的第n功率变换器的第二端，并且与所述第n功率变换器集成在同一个模块内。如图1所示，所述第一滤波器21连接所述n个功率变换器中的第一功率变换器11的第一端，并且与所述第一功率变换器11集成在同一个模块内，如模块1内。如图1所示，所述第二滤波器22连接所述n个功率变换器中的第n功率变换器1n的第二端，并且与第n功率变换器1n集成在同一个模块内，如模块2内。如图1所示，第二功率变换器12至第n-1功率变换器位于第一功率变换器11与第n功率变换器1n之间。如此可减小电源变换装置的体积，提高电源变换装置的功率密度。
39.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。