大功率、宽范围输出电路的制作方法

1.本技术涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种大功率、宽范围输出电路。


背景技术：

2.随着电动汽车技术的快速发展，对充电模块的输出功率要求越来越大，输出电压范围要求越来越宽(50v～1000v)。但由于充电模块外形尺寸限制和磁性器件工艺限制，需要小尺寸的器件来实现大功率输出。比如，经常通过多个小尺寸变压器变大电压，从而实现大功率、宽范围输出。
3.对于基于变压器的大功率、宽范围输出电路，电路中除了多个变压器外，还包括其它元件，比如，二极管和电容，为了降低其它元件的选型压力，一般设置变压器模块的各输出端的输出电压相同。
4.示例性地，假设变压器模块包括两个输出端，分别为第一输出端和第二输出端，两个输出端的差值较大时，比如，第一输出端的输出电压为800v，而第二输出端的输出电压为200v，为了保证变压器模块的稳定运行，对于第一输出端对应的输出电路，其在选择二极管和电容时，同样也需要选择工作范围与输出电压800v相匹配的型号，显然对二极管和电容的要求较高，无疑会增加选型压力，而且增加成本。因此，在设置时，各变压器的参数相同，以尽可能得使变压器各输出端的电压相同。
5.但是由于磁芯本身的公差、气隙的加工公差、绕组绕制的工艺公差等因素导致实际同一型号的多个变压器之间仍然存在差异，这些差异会导致变压器绕组不均压和不均流，不均压会导致变压器的磁通密度不同，分压大的变压器磁通密度大，磁损大；而不均流会导致分流大的变压器绕组铜损大，磁损和铜损的差异叠加导致同一型号的多个变压器损耗差异。因此，更需要使得变压器的各原边线圈的电流、各副边线圈的电流尽量相近，各输出端的输出电压尽可能的接近。
6.对比文件cn201922180195公开了一种宽范围恒功率双向直流变换器，该宽范围恒功率双向直流变换器包括：依次连接的原边输入开关模块，变压器模块、副边输出开关模块、均压控制网络。通过设置高低压模式切换网络，能够实现宽范围电压恒功率输入输出。但是现有技术中需要增加均压网络，才能使得第一输出网络和第二输出网络电压相等，增加了电路成本，导致电路成本较高。


技术实现要素：

7.本技术提供一种大功率、宽范围输出电路，用以解决上述背景技术中存在的问题。
8.本技术提供一种大功率、宽范围输出电路，包括：依次串联的原边输入开关模块、变压器模块、副边输出开关模块、输出模块；
9.所述原边输入开关模块用于向变压器输入电源；
10.所述变压器模块用于改变输出电源的电压大小；
11.所述副边输出开关模块用于整流变压器模块输出的电压；
12.所述输出模块用于连接其它负载，并为所述负载供电；
13.所述变压器模块包括n个参数相同的变压器，每个变压器包括一个原边线圈和m个副边线圈，各原边线圈的匝数相同，各副边线圈的匝数相同，其中，n为偶数，m为大于或等于2的整数；
14.每两个变压器的原边线圈相互串联形成一路输入电路；
15.各变压器的副边线圈分为m组，每组中包括不同变压器的一个副边线圈，每组副边线圈相互串联、并联或串并联，作为一路输出电路。
16.可选地，所述串并联的连接方法包括：每两个副边线圈并联，得到多路并联电路；多路并联电路再串联，作为一路输出电路；其中，所述并联电路包括的两个副边线圈为原边线圈相互串联的两个变压器对应的副边线圈。
17.可选地，所述n等于2，所述m等于2，所述每组副边线圈相互串联作为一路输出电路。
18.可选地，所述n等于4，所述m等于2，所述每组副边线圈相互串联，作为一路输出电路。
19.可选地，所述n等于2，所述m等于2，所述每组副边线圈相互并联，作为一路输出电路。
20.可选地，所述n等于4，所述m等于2，所述每组副边线圈相互并联，作为一路输出电路。
21.可选地，所述原边输入开关模块包括(n/2)个全桥电路，每个全桥电路对应变压器模块一路输入电路，所述全桥电路的两个输出端与所述变压器模块的一路输入电路的两端电性连接；
22.所述全桥电路包括两个并联的桥臂，每个桥臂包括两个串联的开关电路，每个开关电路包括可控开关管和第一二极管，所述可控开关管和所述第一二极管并联，两个输入端连在串联桥臂的两端，输出端为两个串联的开关电路的两个中点，记为第一中点和第二中点，所述第一中点和所述第二中点与变压器模块的一路输入电路的两端电性连接。
23.可选地，所述可控开关管为mos管，所述mos管的源极与所述第一二极管的正极连接，所述mos管的漏极与所述第一二极管的负极连接。
24.可选地，所述原边输入开关模块还包括电阻电感电路和第二电容器，所述电阻电感电路串联在所述第一中点与所述串联的两个原边线圈的一端，所述第二电容器串联在所述第二中点与所述串联的两个原边线圈的另一端。
25.可选地，所述副边输出开关模块包括相互串联的m个全桥整流电路，每个全桥整流电路包括四个二极管和一个第三电容器，每两个二极管同向串联，得到第一串联二极管组和第二串联二极管组，所述第一串联二极管组、所述第二串联二极管组及所述第三电容器相互并联，每一路输出电路的两个输出端分别连接在串联的两个二极管之间。
26.本技术实施例提供的大功率、宽范围输出电路包括变压器模块，所述变压器模块包括n个参数相同的变压器，每两个变压器的原边线圈相互串联形成一路输入电路；全部变压器的全部副边线圈分为m组，每组中包括不同变压器的一个副边线圈，每组副边线圈相互串联或并联，作为一路输出电路；由该内容可知，变压器模块的各路输出电路的电压，由多个不同变压器的副边线圈共同作用的结果，而不是一个变压器对应一路输出，使得变压器
模块的各路输出电路的电压不仅仅由一个变压器控制，而是由n个变压器共同控制，各变压器间相互制约、相互影响，实现对n个变压器的均压，而且在均压过程中，原边线圈让各副边线圈的电压趋于相等，副边线圈让各原边线圈的电压趋于相等，原边线圈和副边线圈相互作用，相互影响，提高均压效果。相较于现有技术，通过专门的均压电路实现对多个变压器的均压，本技术实施例提供的大功率、宽范围输出电路，通过变压器的原边线圈和副边线圈的串并联实现多路输出均压的目的，省去了均压电路，降低成本。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本技术实施例提供的一种变压器原边线圈一路输入，副边线圈两路输出的变压器线圈串并联电路图；
29.图2是本技术实施例提供的一种变压器原边线圈两路输入，副边线圈两路输出的变压器线圈串并联电路图；
30.图3是本技术实施例提供的另一种变压器原边线圈一路输入，副边线圈两路输出的变压器线圈串并联电路图；
31.图4是本技术实施例提供的再一种变压器原边线圈两路输入，副边线圈两路输出的变压器线圈串并联电路图；
32.图5是根据图1示出的一种变压器线圈串并联的实施电路图；
33.图6是根据图2示出的一种变压器线圈串并联的实施电路图；
34.图7是根据图2示出的又一种变压器线圈串并联的实施电路图；
35.图8是根据图6示出的一种变压器包括三个副边线圈的电路变形图；
36.图9是根据图7示出的一种变压器包括三个副边线圈的电路变形图；
37.图10是根据图3示出的一种变压器线圈串并联的实施电路图；
38.图11是根据图4示出的一种变压器线圈串并联的实施电路图；
39.图12是根据图4示出的又一种变压器线圈串并联的实施电路图。
具体实施方式
40.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本技术保护的范围。另外，需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
41.图5-图11是根据本技术实施例示出的大功率、宽范围输出电路的多种示例图。如图5-图11所示，该电路包括依次串联的原边输入开关模块100、变压器模块200、副边输出开关模块300、输出模块400。
42.所述原边输入开关模块100用于向变压器输入电源；
43.所述变压器模块200用于改变输出电源的电压大小；
44.所述副边输出开关模块300用于整流变压器模块200输出的电压；
45.所述输出模块400用于连接其它负载，并为所述负载供电；
46.参见图1-图11，所述变压器模块200包括n个参数相同的变压器，每个变压器包括一个原边线圈和m个副边线圈，各原边线圈的匝数相同，各副边线圈的匝数相同，其中，n为偶数，m为大于或等于2的整数；
47.每两个变压器的原边线圈相互串联形成一路输入电路；
48.各变压器的副边线圈分为m组，每组中包括不同变压器的一个副边线圈，每组副边线圈相互串联、并联或串并联，作为一路输出电路。
49.其中，n个参数相同的变压器可以理解为：尽可能地让n个变压器相同，比如，上述提及到各变压器均只包括一个原边线圈，且原边线圈的匝数相同；各变压器包括的副边线圈的数量相同，且各副边线圈的匝数也相同，进一步地，各原边线圈和全部的副边线圈使用同一种导电材料。
50.此处需要说明的是，即便尽可能地让n个变压器相同，也不能保证n个变压器是一模一样的，还存在一些不可控制原因，会导致各变压存在差异。比如，各变压器绕匝松紧程度不可能一模一样；绕匝时，每个圈线圈的绕匝方式也有可能不同；即使用同一种导线进行绕匝，电阻也不能一模一样。再比如，由于磁芯本身的公差、气隙的加工公差、绕组绕制的工艺公差等因素导致实际同一参数的多个变压器之间仍然存在差异。
51.因此，虽然各变压器参数相同，但不是一模一样的变压器，因此，在本技术中为了描述方便，将各变压器描述为不同的变压器。进一步地，为了便于描述和理解，可以对不同变压器进行编号，比如，编号为01、02、03等。进一步地，还可以对同一变压器的不同副边线圈进行编号，编号包括变压器编号和副边线圈编号，编号可包括4位数字，前两位数字为变压器编号，后两位数字为副边线圈编号，比如，编号为01的变压器包括两个副边线圈，该两个副边线圈的依次编号为0101和0102。
52.当然，对于各变压器及线圈不限于使用编号进行标识，各变压器还可以依次记为第一变压器、第二变压器、第三变压器等。其中，每个变压器的多个副边线圈可依次记为第一副边线圈、第二副边线圈、第三副边线圈等。
53.其中，各副边线圈的匝数相同可以理解为：无论其是同个变压器的不同副边线圈，还是不同变压器中编号相同的副边线圈，只要其为副边线圈，则其匝数与其它副边线圈的匝数相同，也即，所有变压器包括所有副边线圈的匝数都相同，比如，图1中n2＝n3＝n5＝n6。
54.其中，每两个变压器的原边线圈相互串联形成一路输入电路，则输入电路总共有(n/2)个，对于每一路输入电路，串联的两个原边线圈的电流必然同等，又由于两个原边线圈的匝数相同，且四个副边线圈的匝数也相同，则折算到四个副边线圈的电流也相等，实现均流的目的。进一步地，如图1所示，由于n2＝n3＝n5＝n6，n1＝n4，所以n1：n2＝n1：n3＝n4:n5＝n4:n6，l2和l3绕组电压由同一原边线圈n1所决定，所以l2绕组的电压＝l3绕组的电压，同理，l5绕组电压＝l6绕组电压，所以l2绕组电压+l5绕组电压＝l3绕组电压+l6绕组电压，所以vout1＝vout2，达到了输出均压的目的。
55.另外，不同的输入电路，可以接受不同电压大小的电源，从而可以改变变压器模块200的输入电压的大小。
56.其中，每组副边线圈相互串联、并联或串并联，作为一路输出电路，则输出电路的数量与单个变压器所拥有的副边线圈的数量相同，也与副边线圈的组数相同。
57.参见图1和图2，其为每组副边线圈相互串联，作为一路输出电路的连接方法。进一步地，该连接方法还可以描述为：各变压器的第一副边线圈相互串联，作为第一路输出电路，各变压器的第二副边线圈相互串联，作为第二路输出电路，依此类推，直到所有的副边线圈均连接完成。
58.参见图3，其为每组副边线圈并联，作为一路输出电路的连接方法。更进一步地，该连接方法还可以描述为：第一变压器的第一副边线圈、第二变压器的第一副边线圈、第三变压器的第一副边线圈、
……
、依次并联，作为第一路输出电路；第一变压器的第二副边线圈、第二变压器的第二副边线圈、第三变压器的第二副边线圈、
……
、依次并联，作为第二路输出电路；依次类推，直到所有的副边线圈均连接完成。
59.参见图4，其为每组副边线圈串并联后，作为一路输出电路的连接方法。其中，串并联为先并联再串联。进一步地，该串并联的连接方法可以描述为：每两个副边线圈并联，得到多路并联电路，多路并联电路再串联后，作为一路输出电路。其中，并联电路包括的两个副边线圈为原边线圈相互串联的两个变压器对应的副边线圈。更进一步地，该连接方法可以描述为：第一变压器的第一副边线圈和第二变压器的第一副边线圈并联，得到第一并联电路；第三变压器的第一副边线圈和第四变压器的第一副边线圈并联，得到第二并联电路；第一并联电路和第二并联电路串联，作为第一路输出电路；第一变压器的第二副边线圈和第二变压器的第二副边线圈并联，得到第三并联电路，第三变压器的第二副边线圈和第四变压器的第二副边线圈并联，得到第四并联电路，第三并联电路和第四并联电路串联，作为第二路输出电路；依次类推，直到所有的副边线圈均连接完成。
60.由上述内容可知，本技术实施例提供的变压器模块200的副边线圈包括三种连接方法，第一种是变压器的每组副边线圈相互串联，第二种是变压器的每组副边线圈相互并联，第三种是变压器的每组副边线圈相互串并联。对于三种连接方法，其工作原理分别进行如下介绍。
61.第一种连接方法，每组副边线圈相互串联，形成一路输出电路，其工作原理如下：
62.对于其中任意一路输出电路内部，由于其包括的各副边线圈是串联的，因此，各副边线圈的电流相等，又由于各副边线圈的匝数相等，原边线圈的匝数也相等，则原副边线圈的匝比也相同，则同一路输出电路中串联的各副边线圈的电压相等；则各副边线圈折算到原边线圈后，原边线圈两端的电压也相等，从而强制性地拉平了同一输入电路中原边线圈两端的电压，原边线圈两端的电压再变压到副边线圈后，各副边线圈两端的电压也相等，也即原边线圈和副边线圈是相互作用，相互影响的，共同实现各路输出电压均压的目的。
63.此处需要说明的是，上述推论过程中，忽略原边线圈的阻抗差异，如果，原边线圈阻抗差异较大，则阻抗会影响原边线圈的电压，导致原边线圈电压不同。
64.对于不同路的输出电路，全部副边线圈的匝数相等，全部原边线圈的匝数相等，所以同一个原边线圈对应的两个副边线圈的电压也相等，所以每组副边线圈的电压相等，所以不同路输出电路的电压相等，达到了输出均压的目的。
65.另外，由于每一路输出电路由一组副边线圈相互串联形成的，则各路输出电路的电流也相等，从而加强了输出均流的作用。
66.那么各副边线圈折算到原边线圈的电流也相同。又由于每一路输出电路均包括且只包括了不同变压器的一个副边线圈，因此，每一路输出电路均会向不同原边线圈折算相同的电流，从而使得各变压器的原边线圈的电流也相等，从而使得各原边线圈的发热程度也基本接近，从而各原边线圈的电阻也基本相等，进而使得各原边线圈的电压也基本相等。因此，通过上述电路，不仅能够使得各输出电路输出相同大小的电压，实现输出电路均压，还能够让变压器原边也实现均流，减少工作过程中各变压器发热程度的差异。
67.此处需要说明的是，上述推论是单纯地从电阻出发进行推论的，但如果t1和t2的原边绕组l1和l4的原边线圈的电感有差异的话，v1有可能不等于v4，不能实现均压。
68.对于第二种连接方法，变压器的每组副边线圈相互并联形成一路输出电路的情况，其工作原理与上述串联的工作原理类似，在此不做详述。
69.对于第三种连接方法，变压器的每组副边线圈相互串并联形成一路输出电路的情况，其工作原理与上述串联、并联的工作原理类似，在此不做详述。
70.需要说明的是，为了附图简洁，只有图6中标出输入开关模块100、变压器模块200、副边输出开关模块300，输出模块400，另外，在图5-图11中没有标出线圈的符号。
71.另外需要说明的是，在现有技术中，对于变压器模块200，同一个变压器的一个原边线圈作为输入电路，该变压器对应的多个副边线圈作为一路输出电路，这样当该变压器的电压较其它变压器电压的偏差较大时，会导致该变压器的输出电压与其它变压器的输出电压偏差较大的情况。本技术中，每两个变压器的原边线圈相互串联形成一路输入电路；由于每个变压器包括m个副边线圈，每个变压器自身的副边线圈不再作为一路输出电路，而是将同一个变压器的m个副边线圈分散在m路不同的输出电路中，即使其中一个变压器的原边线圈或副边线圈的电压与其它变压器的线圈产生差异，该差异也会体现在全部输出电路中，因此，各输出电路的输出电压最终又趋于相等，实现均压。
72.本技术实施例提供的大功率、宽范围输出电路包括变压器模块200，所述变压器模块200包括n个参数相同的变压器，每两个变压器的原边线圈相互串联形成一路输入电路；全部变压器的全部副边线圈分为m组，每组中包括不同变压器的一个副边线圈，每组副边线圈相互串联或并联，作为一路输出电路；由该内容可知，变压器模块200的各路输出电路的电压，由多个不同变压器的副边线圈共同作用的结果，而不是一个变压器对应一路输出，使得变压器模块200的各路输出电路的电压不仅仅由一个变压器控制，而是由n个变压器共同控制，各变压器间相互制约、相互影响，实现对n个变压器的均压，而且在均压过程中，原边线圈让各副边线圈的电压趋于相等，副边线圈让各原边线圈的电压趋于相等，原边线圈和副边线圈相互作用，相互影响，提高均压效果。相较于现有技术，通过专门的均压电路实现对多个变压器的均压，本技术实施例提供的大功率、宽范围输出电路，通过变压器的原边线圈和副边线圈的串并联实现多路输出均压的目的，省去了均压电路，降低成本。
73.可选地，参见图1，所述n等于2，所述m等于2，所述每组副边线圈相互串联作为一路输出电路。
74.n等于2，m等于2，也即该变压器模块200包括两个变压器，每个变压器包括两个副边线圈。
75.如图1所示，两个变压器分别为t1和t2，l1为t1的原边线圈，n1为t1的原边线圈l1的匝数，l2和l3为t1的两个副边线圈，n2和n3为t1的副边线圈l2和l3的匝数，v1为t1原边线圈l1两端的电压，v2和v3分别为t1的两个副边线圈l2和l3两端的电压。
76.l4为t2的原边线圈，n4为t2的原边线圈l4的匝数，n5和n6为t2的副边线圈的匝数，v4为t2原边线圈两端的电压，l5和l6为t2的两个副边线圈，v5和v6分别为t2的两个副边线圈l5和l6两端的电压。则n1＝n4，n2＝n3＝n5＝n6。
77.如图1所示，变压器模块200包括一路输入vin和两路输出vout1和vout2。对于输入电路，t1的原边线圈l1和t2的原边线圈l4串联，形成一路输入vin；对于输出电路，t1的第一副边线圈和t2的第一副边线圈串联，形成第一输出电路，即l2和l5串联，形成第一路输出电路，输出电压为vout1，t1的第二副边线圈和t2的第二副边线圈串联，形成第二输出电路，即l3和l6串联，形成第二路输出电路，输出电压为vout2。
78.其中，vout1＝v2+v5，由于n2＝n5，l2和l5的材料相同，则电阻也相等，且l2和l5串联，流过两个副边线圈l2和l5的电流也相同，因此v2＝v5，进而vout1＝v2+v5＝2v2＝2v5。
79.其中，vout2＝v3+v6，由于n3＝n6，l3和l6的材料相同，则电阻也相等，且l2和l5串联，流过两个副边线圈l3和l6的电流也相同，因此v3＝v6，进而vout2＝v3+v6＝2v3＝2v6。
80.此处需要说明的是，上述推论是在忽略感量差异的前提下得出的，但如果t1和t2的原边绕组l1和l4的原边电感有差异的话，v1有可能不等于v4，同理v2也有可能不等于v5，v3也有可能不等于v6，但不影响vout1＝vout2＝v2+v5＝v3+v6。
81.又由于n2＝n3，则r2＝r3，且从t1折算过来的电流也相等，即i2＝i3，则v2＝v3，那么vout1＝vout2，实现均压。
82.另外，由于v2＝v5，则折算到原边l1和l4后，l1两端的电压和l4两端的电压也相等，同理，l3和l6折算到l1两端的电压和l4两端的电压也相等，最终l1两端的电压等于l4两端的电压，通过副边使得串联的两个原边线圈均压，原边线圈均压后，也会使得各副边线圈两端的电压更趋于相等，从而使得vout1和vout2的值更加接近，有助于实现均压。
83.另外，需要说明的是，上述描述的为一般情况，但如果变压器磁芯、和气隙以及绕制差异导致l1和l4的原边线圈的电感不同，那么分到原边线圈的电压v1和v4有可能不同，这时候v2＝v3都由v1决定，v5＝v6都由v4决定，但v2不一定等于v5，而能实现副边线圈均压是因为即使v2不等于v5，但v2+v5一定等于v3+v6，即vout1＝vout2。
84.可选地，参见图2，所述n等于4，所述m等于2，所述每组副边线圈相互串联，作为一路输出电路。
85.图2所示的实施例与图1所示的实施例的主要区别在于n等于4，也即在图1所示的基础上，增加设置两个变压器t3和t4，则共有四个变压器，每两个变压器的原边线圈串联后形成一路输出电路，则共有两路输入电路。
86.两路输入电路的输入电压可以相同，也可以不同，从而可以扩大vout1和vout2的范围。
87.对于图2所示的变压器模块200的具体工作原理，与图1所示的变压器模块200的工作原理类似，在此不做详述。
88.可选地，参见图3，所述n等于2，所述m等于2，所述每组副边线圈相互并联，作为一路输出电路。
89.图3与图1的区别在于，将图1中串联的副边线圈，调整为并联，即l2和l5并联，形成第一路输出电路，输出电压为vout1，l3和l6并联，形成第二路输出电路，输出电压为vout2。
90.由于n2＝n3，且l2和l3对应同一个原边线圈，因此折算到l2两端的电压等于l3两端的电压，也即v2＝v3；又由于l2和l5并联，所以l2两端的电压等于l5两端的电压，也即v2＝v5。
91.其中，vout1等于l2和l5的并联电压，且v2＝v5，则两端的电压vout1＝v2＝v5。
92.同理，vout2＝v3＝v6。
93.又由于v2＝v3那么vout1＝vout2，实现均压。
94.另外，由于l2和l5并联，所以v2＝v5，则折算到原边l1和l4后，l1两端的电压和l4两端的电压也相等，同理，l3和l6折算到l1两端的电压和l4两端的电压也相等，最终l1两端的电压等于l4两端的电压，通过副边使得串联的两个原边线圈均压，原边线圈均压后，也会使得各副边线圈两端的电压更趋于相等，从而使得vout1和vout2的值更加接近，有助于实现均压。
95.可选地，参见图4，所述n等于4，所述m等于2，所述每组副边线圈相互并联，作为一路输出电路。
96.图4所示的实施例与图3所示的实施例的主要区别在于n等于4，也即在图3所示的基础上，增加设置两个变压器t3和t4，则共有四个变压器，每两个变压器的原边线圈串联后形成一路输出电路，则共有两路输入电路。
97.图4和图3的区别还在于，图4中副边线圈除了串联，还有并联，具体描述可参见上述相关内容，在此不做详述。
98.两路输入电路的输入电压可以相同，也可以不同，从而可以扩大vout1和vout2的范围。
99.对于图4所示的变压器模块200的具体工作原理，与图3所示的变压器模块200的工作原理类似，在此不做详述。
100.可选地，参见图5-图11，所述原边输入开关模块100包括(n/2)个全桥电路101，每个全桥电路101对应变压器模块200的一路输入电路，所述全桥电路101的两个输出端与所述变压器模块200的一路输入电路的两端电性连接。
101.其中，由于变压器只能接收交流电，所以通过全桥电路101可用于将直流电转为交流电，以满足变压器的输入要求。
102.所述全桥电路101包括两个并联的桥臂，每个桥臂包括两个串联的开关电路，每个开关电路包括可控开关管和第一二极管，所述可控开关管和所述第一二极管并联，两个输入端连在串联桥臂的两端，输出端为两个串联的开关电路的两个中点，记为第一中点和第二中点，所述第一中点和所述第二中点与变压器模块200的一路输入电路的两端电性连接。
103.其中，所述变压器模块200的一路输入电路的两端为串联的两个原边线圈的两端。
104.可选地，所述可控开关管为mos管，所述mos管的源极与所述第一二极管的正极连接，所述mos管的漏极与所述第一二极管的负极连接。
105.此处需要说明的是，原边线圈侧的mos管本体也包括了一个源级到漏级的二极管，因此该第一二极管并非是必须的，但是设置该第一二极管后，可以更好的防止电流反灌。
106.由图5-图11可知，每增加两个变压器，变压器模块200就增加一路输入电路，则原
边输入开关模块100也需要对应就增加一个全桥电路101。
107.可选地，所述原边输入开关模块100还包括并联在所述全桥电路101的输入端的第一电容器。进一步地，所述第一电容器的数量可以为一个也可以为多个，本技术实施例对此不做限制。
108.其中，第一电容器用于对输入的电流进行滤波，提高电流的平滑性。
109.可选地，所述原边输入开关模块100还包括电阻电感电路lr1和第二电容器，所述电阻电感电路lr1串联在所述第一中点与所述串联的两个原边线圈的一端，所述第二电容器串联在所述第二中点与所述串联的两个原边线圈的另一端。
110.其中，电阻电感电路lr1和第二电容器作为一个整体使用，将方波交流电转化为正弦波交流电，实现开关的零电流开通和小电流关断的作用。
111.可选地，参见图5-图11，所述副边输出开关模块300包括相互串联的m个全桥整流电路301，每个全桥整流电路301包括四个二极管和一个第三电容器，每两个二极管同向串联，得到第一串联二极管组和第二串联二极管组，所述第一串联二极管组、所述第二串联二极管组及所述第三电容器相互并联，每一路输出电路的两个输出端分别连接在串联的两个二极管之间。
112.进一步地，通过vout1和vout2的串并联实现更大功率和更宽范围输出。
113.最后应说明的是，本技术技术方案中没有描述的内容均可以使用现有技术实现。另外，以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，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技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种大功率、宽范围输出电路，其特征在于，包括依次串联的原边输入开关模块、变压器模块、副边输出开关模块、输出模块；所述原边输入开关模块用于向变压器输入电源；所述变压器模块用于改变输出电源的电压大小；所述副边输出开关模块用于整流变压器模块输出的电压；所述输出模块用于连接其它负载，并为所述负载供电；所述变压器模块包括n个参数相同的变压器，每个变压器包括一个原边线圈和m个副边线圈，各原边线圈的匝数相同，各副边线圈的匝数相同，其中，n为偶数，m为大于或等于2的整数；每两个变压器的原边线圈相互串联形成一路输入电路；各变压器的副边线圈分为m组，每组中包括不同变压器的一个副边线圈，每组副边线圈相互串联、并联或串并联，作为一路输出电路。2.根据权利要求1所述的大功率、宽范围输出电路，其特征在于，所述串并联的连接方法包括：每两个副边线圈并联，得到多路并联电路；多路并联电路再串联，作为一路输出电路；其中，所述并联电路包括的两个副边线圈为原边线圈相互串联的两个变压器对应的副边线圈。3.根据权利要求2所述的大功率、宽范围输出电路，其特征在于，所述n等于2，所述m等于2，所述每组副边线圈相互串联作为一路输出电路。4.根据权利要求2所述的大功率、宽范围输出电路，其特征在于，所述n等于4，所述m等于2，所述每组副边线圈相互串联，作为一路输出电路。5.根据权利要求1所述的大功率、宽范围输出电路，其特征在于，所述n等于2，所述m等于2，所述每组副边线圈相互并联，作为一路输出电路。6.根据权利要求2所述的大功率、宽范围输出电路，其特征在于，所述n等于4，所述m等于2，所述每组副边线圈相互并联，作为一路输出电路。7.根据权利要求1-5任意一项所述的大功率、宽范围输出电路，其特征在于，所述原边输入开关模块包括(n/2)个全桥电路，每个全桥电路对应变压器模块一路输入电路，所述全桥电路的两个输出端与所述变压器模块的一路输入电路的两端电性连接；所述全桥电路包括两个并联的桥臂，每个桥臂包括两个串联的开关电路，每个开关电路包括可控开关管和第一二极管，所述可控开关管和所述第一二极管并联，两个输入端连在串联桥臂的两端，输出端为两个串联的开关电路的两个中点，记为第一中点和第二中点，所述第一中点和所述第二中点与变压器模块的一路输入电路的两端电性连接。8.根据权利要求7所述的大功率、宽范围输出电路，其特征在于，所述可控开关管为mos管，所述mos管的源极与所述第一二极管的正极连接，所述mos管的漏极与所述第一二极管的负极连接。9.根据权利要求8所述的大功率、宽范围输出电路，其特征在于，所述原边输入开关模块还包括电阻电感电路和第二电容器，所述电阻电感电路串联在所述第一中点与所述串联的两个原边线圈的一端，所述第二电容器串联在所述第二中点与所述串联的两个原边线圈的另一端。10.根据权利要求7所述的大功率、宽范围输出电路，其特征在于，所述副边输出开关模
块包括相互串联的m个全桥整流电路，每个全桥整流电路包括四个二极管和一个第三电容器，每两个二极管同向串联，得到第一串联二极管组和第二串联二极管组，所述第一串联二极管组、所述第二串联二极管组及所述第三电容器相互并联，每一路输出电路的两个输出端分别连接在串联的两个二极管之间。

技术总结
本申请提供一种大功率、宽范围输出电路，该电路包括：依次串联的原边输入开关模块、变压器模块、副边输出开关模块、输出模块；原边输入开关模块用于向变压器输入电源；变压器模块用于改变输出电源的电压大小；副边输出开关模块用于整流变压器模块输出的电压；输出模块用于连接其它负载，并为负载供电；变压器模块包括N个参数相同的变压器，每个变压器包括一个原边线圈和M个副边线圈，各原边线圈的匝数相同，各副边线圈的匝数相同；每两个变压器的原边线圈相互串联形成一路输入电路；各变压器的副边线圈分为M组，每组中包括不同变压器的一个副边线圈，每组副边线圈相互串联、并联或串并联，作为一路输出电路。本申请降低了电路成本。本。本。


技术研发人员：薛亮 傅作超 段江龙
受保护的技术使用者：西安星源博锐新能源技术有限公司
技术研发日：2023.06.15
技术公布日：2023/8/14