|
1
|
A RESONANT CONVERTER / AMERICAN POWER CONVERSION DENMARK APS, US
The invention relates to a resonant converter (200, 300). The resonant converter (200, 300) consists of a furst circuit, primarily a DC circuit (201, 301) connected to a resonant circuit (207, 307) which is further connected to a switch/filter circuit (212, 312) which is connected to a second circuit, primarily an AC circuit (219, 319). The proposed resonant converter (200, 300) is unique in that the resonant converter (200, 300) contains a direct connection between a voltage centre (203, 303) in the DC circuit (201, 301) and a voltage centre (209, 309, 325) in the resonant circuit (207, 307), and that the resonant circuit (207, 307) contains at least one transformer having at least two windings (223, 224, 331, 332, 333, 334), wherein there is a connection from the windings (223, 224, 331, 332) of the transformer to at least first and second switches (215, 216, 315, 316, 328, 329), wherein activation of the switches (215, 216, 315, 316, 328, 329) forms a connection to at least a first node (214, 314, 327), wherein a voltage centre (203, 303) in the DC circuit (201, 301) is also connected to the first node (214, 314, 327) by activation of at least a third switch (213, 313, 326). This results in a resonant converter (200, 300) wherein there are just swiches (213, 215, 216, 313, 315, 316, 326, 328, 329) in the switch/filter circuit (212, 312) so that the number of switches (213, 215, 216, 313, 315, 316, 326, 328, 329) with power loss is as low as possible. The resonant converter (200, 300) moreover has the advantage that there is a direct connection from the centre (203, 303) of the DC circuit (201, 301) to the load (219, 319), without this current path running through the coil (217, 317, 330) to the resonant circuit (207, 307). This minimizes the current load of the coil (217, 317, 330) and hereby the influence on the frequency of the resonant converter in case of a short-circuit on the output of the resonant converter (200, 300) where a great output current is to be provided, while the output voltage is close to zero volt. The reason is that a switch (213, 313, 326) in the switch/filter circuit (212, 312), which is connected to a voltage centre (214, 314, 327), will conduct for by far the greatest part of the time at an output voltage close to zero volt, and that this current path bypasses the resonant circuit (207, 307). In addition, reduced switching across the switches (213, 215, 216, 313, 315, 316, 326, 328, 329) is achieved.L'invention concerne un convertisseur resonnant (200, 300) comprenant un premier circuit, principalement un circuit CC (201, 301) connecte a un circuit resonnant (207, 307) qui est lui-meme connecte a un circuit de commutation / filtrage (212, 312) qui est connecte a un second circuit, principalement un circuit CA (219, 319). Le convertisseur resonnant (200, 300) propose est unique en ce qu'il comprend une connexion directe entre un centre de tension (203, 303) situe dans le circuit CC (201, 301) et un centre de tension (209, 309, 325) situe dans le circuit resonnant (207, 307) et en ce que ledit circuit resonnant (207, 307) comprend au moins un transformateur comportant au moins deux enroulements (223, 224, 331, 332, 333, 334), une connexion etant etablie entre les enroulements (223, 224, 331, 332) du transformateur et au moins un premier et un deuxieme commutateur (215, 216, 315, 316, 328, 329), l'activation de ces commutateurs (215, 216, 315, 316, 328, 329) etablissant une connexion a au moins un premier noeud (214, 314, 327), le centre de tension (203, 303) situe dans le circuit CC (201, 301) etant egalement connecte au premier noeud (214, 314, 327) par activation d'au moins un troisieme commutateur (213, 313, 326). On obtient ainsi un convertisseur resonnant (200, 300) comportant des commutateurs (213, 215, 216, 313, 315, 316, 326, 328, 329) uniquement dans le circuit de commutation / filtrage (212, 312), ce qui permet de reduire au minimum le nombre de commutateurs (213, 215, 216, 313, 315, 316, 326, 328, 329) avec perte de puissance. Ce convertisseur resonnant (200, 300) presente en outre l'avantage qu'une connexion directe est etablie entre le centre (203, 303) du circuit CC (201, 301) et la charge (219, 319), sans passage du trajet de courant a travers la bobine (217, 317, 330) jusqu'au circuit resonnant (207, 307). Cela permet de reduire la charge de courant de la bobine (217, 317, 330) et par la meme l'effet sur la frequence du convertisseur resonnant en cas de court-circuit au niveau de la sortie du convertisseur resonnant (200, 300) necessitant un courant de sortie eleve alors que la tension de sortie est proche de zero volt. L'explication est la suivante : un commutateur (213, 313, 326) situe dans le circuit de commutation / filtrage (212, 312), qui est connecte a un centre de tension (214, 314, 327), fera passer le courant la plupart du temps a une tension de sortie proche de zero volt et ce trajet de courant contourne le circuit resonnant (207, 307). Par ailleurs, une reduction de la commutation a travers les commutateurs (213, 215, 216, 313, 315, 316, 326, 328, 329) est obtenue.
|