[发明专利]DC/DC变换器及形成其的方法、IGBT控制系统、采煤机

说明书

本申请公开了一种DC/DC变换器，包括推挽变换器和整流电路，该推挽变换器包括变压器，该变压器的副边构造为包括第一副边绕组和第二副边绕组，该第一副边绕组的同名端和该第二副边绕组的异名端都接地，该第一副边绕组的异名端和所述第二副边绕组的同名端构造为该推挽变换器的输出端，该输出端与该整流电路的输入端连接，该整流电路被构造为仅在所述变压器工作周期的一半周期内形成供电回路。还提供形成DC/DC变换器的方法，以及提供IGBT驱动电源模块、IGBT控制系统、用于采煤机的牵引电机驱动系统以及采煤机。该DC/DC变换器可避免磁偏饱和现象，从而使得采用它的IGBT驱动电源模块、IGBT控制系统以及采煤机的牵引电机驱动系统等更为安全可靠。

技术领域

本申请涉及电力电子领域，更为具体地，涉及DC/DC变换器、形成DC/DC变换器的方法、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘双极型晶体管)控制系统、用于采煤机的牵引电机驱动系统、以及采煤机。

背景技术

开关电源利用电力电子开关器件在控制电路的作用下周期性地接通和关断来对输入电压进行脉冲调制，从而实现电压变换、输出电压可调和自动稳压的功能，直流到直流(DC/DC)开关电源就是一种广泛应用在例如电力、工控、医疗等多个领域的电源模块。

在DC/DC开关电源中，推挽拓扑常被用来实现电压转换以及原边和副边隔离。图1是现有的采用推挽拓扑的DC/DC开关电源的电路示意图。如图所示，整流滤波电路12的输入端连接到推挽变换器10的变压器T4的副边侧，且输出端连接到储能电容。推挽变换器10中的晶体管Q1和晶体管Q2交替导通，在晶体管Q1导通而晶体管Q2关断时，绕组N1励磁，绕组N3同名端输出高电平，整流滤波电路12中的二极管D2和二极管D3导通；在晶体管Q1关断而晶体管Q2导通时，绕组N1消磁，绕组N2励磁，变压器T4磁场反向，绕组N3异名端输出高电平，整流滤波电路12中的二极管D1和二极管D3导通。可以看出，无论是哪种情况，储能电容EC1一直在储能。

这种采用推挽拓扑的DC/DC开关电源几乎无法避免磁偏饱和的出现。变压器T4的场强和磁通量在I和III象限来回穿梭，绕组N1和绕组N2在不断励磁和消磁。在这个过程中，绕组N1和绕组N2的导通伏微秒积差异导致的误差不断累积，使得绕组N1和绕组N2无法完全消磁。这样，多个周期累积后，绕组N1和绕组N2中的一个即会出现磁饱和，从而烧坏晶体管Q1或晶体管Q2。

为降低磁偏饱和出现的概率，业界已提出很多解决方案，例如在变压器T4的磁芯增加气隙、使用MOSFET开关等。但是在小功率、低电压的DC/DC转换器中，这些方案的可靠性还有待提高。

发明内容

本申请意在提供能避免诸如磁偏饱和的DC/DC变换器。

根据本申请一个方面，提供一种DC/DC变换器，其包括推挽变换器和整流电路，该推挽变换器包括变压器，该变压器的副边构造为包括第一副边绕组和第二副边绕组，所述第一副边绕组的同名端和所述第二副边绕组的异名端都接地，所述第一副边绕组的异名端和所述第二副边绕组的同名端连接到所述整流电路，所述整流电路被构造为在所述变压器到工作周期的一半周期内与所述第一副边绕组、第二副边绕组以及储能电容形成供电回路。

可选地，该DC/DC变换器中，所述整流电路被构造为包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的正极与所述第二副边绕组的同名端连接，所述第二二极管的负极与所述第一副边绕组的异名端连接。

可选地，该DC/DC变换器中，所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极分别连接到所述储能电容。