[实用新型]多相多重斩波电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，尤其涉及一种多相多重斩波电路。

背景技术

目前电源类功率变换产品都是朝着频率高、体积小、重量轻的方向发展，由于磁性元件的体积和重量是随着电流脉动频率的提高而减小的，而开关频率的提高将会相应的提高电流脉动频率，参考图1，传统的BUCK(降压式斩波器)变换电路由于受到开关器件本身开关频率的限制，很难把开关频率进一步提高，从而很难进一步减小产品的体积和重量。参考图2，普通的三相三重降压斩波电路，相当于三个降压斩波电路单元并联而成，虽然能使电源电流和输出电流的脉动频率在单个开关管频率一定的条件下为单个斩波电路时的三倍，但是流过每个开关管串联的电抗器的电流脉动频率并没有得到相应的提高，从而在整体上并没有减少该部分磁性元件的体积和重量，反而增加了器件的数量，增加了系统的成本。

实用新型内容

基于此，有必要针对能使传统的斩波电路开关频率低、体积大、成本高的问题，提供一种简单可靠的多相多重斩波电路。

一种多相多重斩波电路，连接于直流电源和负载之间，包括：

续流二极管；

第二电抗器；

第一电抗器，一端与直流电源的正极连接；

第一电容，一端与所述第一电抗器的另一端连接，另一端与所述直流电源的负极连接；

M个开关管，各输入端共接后与所述第一电抗器的另一端连接，各输出端共接后与所述第二电抗器的一端以及所述续流二极管的阴极相接，各控制端分别接入相隔1/M个开关周期的控制信号，M为大于等于2的整数，

所述续流二极管的阳极与所述直流电源的负极连接，所述第二电抗器的另一端与所述负载的正端连接。

进一步地，所述开关管为三个。

进一步地，所述开关管为三极管，所述开关管的输入端、输出端、控制端分别为三极管的集电极、发射极、基极；或

所述开关管为N型MOS管，所述开关管的输入端、输出端、控制端为MOS管的漏极、源极、栅极；或

所述开关管为IGBT管，所述开关管的输入端、输出端、控制端为IGBT管的集电极、发射极、栅极。

进一步地，还包括：第二电容，一端与所述第二电抗器的另一端连接，另一端与所述直流电源的负极连接。

上述多相多重斩波电路在传统BUCK电路的开关管上再并入一个以上开关管，能使开关频率在单个开关管频率一定的条件下电源电流和输出电流的脉动频率得到成倍的增加，减小了产品受到开关器件本身开关频率的限制，使开关频率得到提高，从而在很大程度上减小了产品的体积和重量。并且与传统的降压斩波电路相比，省去了与三个开关管串联的电抗器，省去了两个续流二极管，从而减少了系统的器件数量，进而减小了产品的体积和重量，使系统的成本得到很大程度上的降低。

附图说明

图1是传统的BUCK变换电路；

图2是传统的三相三重降压斩波电路；

图3是一实施例提供的多相多重斩波电路；

图4是图3电路工作时的主要电量波形图。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图3所示，多相多重斩波电路连接于直流电源E和负载R之间，包括：第一电抗器L1、第一电容C1、M个开关管、续流二极管VD1、第二电抗器L2、第二电容C2。

第一电抗器L1的一端与直流电源E的正极连接，第一电抗器L1的另一端与第一电容C1的一端连接，第一电容C1的另一端与直流电源E的负极连接。第一电抗器L1和第一电容C1组成输入LC滤波电路，减小输入端的纹波，使输入端电压稳定性得到提高。

M个开关管的各输入端共接后与所述第一电抗器L1的另一端连接，M个开关管的各输出端共接后与第二电抗器L2的一端以及续流二极管VD1的阴极相接，即是该M个开关管并联，M个开关管的各控制端分别接入相隔1/M个开关周期的控制信号，该控制信号可以外部芯片(如单片机、DSP、微控制器以及专用集成电路控制芯片等)产生，用于控制相应的开关管通断，M为大于等于2的整数。开关管的作用是轮流导通斩波控制产生所需输出电压。

多相多重斩波电路中的相数指的是一个控制周期中电源侧的电流脉冲数(本实施例中对应控制信号数)；重数指的是一个控制周期中负载电流脉冲数。