[發明專利]低紋波雙向軟開關DC－DC電路及不間斷電源

無效

• 申請號: 201310094189.0
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103151916A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 單文峰;王騫;張東來
• 申請（專利權）人: 深圳市航天新源科技有限公司
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10;H02M1/14
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 胡吉科;孫偉

技術領域

本發明涉及DC－DC電路，尤其涉及低紋波雙向軟開關DC－DC電路及不間斷電源。

背景技術

在UPS電源(不間斷電源)、電動車、航空電源等領域，雙向DC-DC電源的應用越來越廣泛，具有成本低、重量輕等優勢。

目前的雙向DC-DC電路效率普遍較低，若要提高電源效率，軟開關是其中一個重要環節。常見的軟開關主要有諧振式、移項全橋式、有源箝位式等類型。

諧振型軟開關雙向DC-DC電路利用諧振電感和諧振電容創造軟開關條件。缺點是軟開關范圍較窄，對器件的參數敏感；開關管電壓電流應力較大，導通損耗較高；體積較大。

緩沖型軟開關雙向DC-DC電路利用緩沖電路實現軟開關，分有源緩沖型和無源緩沖型。缺點是緩沖輔助網絡元件多，控制復雜，工作條件發生變化是，軟開關條件不夠理想。

移項全橋型軟開關雙向DC-DC電路拓撲復雜，開關管較多，成本較高。

有源箝位型軟開關雙向DC-DC電路通過有源箝位電路實現軟開關。缺點是控制復雜，有源開關管為硬開關。

綜上所述，現有雙向軟開關DC－DC電路存在的缺點是：效率較低；電路拓撲復雜，成本較高；控制復雜，較難全范圍實現軟開關。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種低紋波雙向軟開關DC－DC電路。

本發明提供了一種低紋波雙向軟開關DC－DC電路，包括主體單元、軟開關單元，紋波抵消單元，所述主體單元用于完成電源的能量雙向變換、以及傳遞，所述紋波抵消單元用于產生和輸入電流變化趨勢相反的電流，所述主體單元包括第一主開關管，所述軟開關單元與所述第一主開關管相連、且用于控制所述第一主開關管的零電壓和零電壓關斷。

作為本發明的進一步改進，所述主體單元還包括第二主開關管、第一耦合電感、第二耦合電感、箝位電容、輸入濾波電容、輸出濾波電容，軟開關單元，所述第二主開關管與所述第二耦合電感相連，所述箝位電容一端與所述第一耦合電感相連，所述箝位電容另一端連接于所述第二主開關管與所述第二耦合電感之間。

作為本發明的進一步改進，所述軟開關單元包括輔助開關管、第一二極管、第二二極管、第一電容、電感，所述輔助開關管、所述第一二極管、所述第二二極管依次相連，所述輔助開關管與所述第一主開關管相連。

作為本發明的進一步改進，所述紋波抵消單元包括第三耦合電感、第四耦合電感、第二電容、第三電容、電阻，所述第三耦合電感、所述第二電容、所述電阻、所述第四耦合電感依次相連，所述第三電容一端連接于所述第二電容與所述電阻之間，所述第三電容另一端連接于所述電阻與所述第四耦合電感之間。

本發明還提供了一種具有所述低紋波雙向軟開關DC－DC電路的不間斷電源，該不間斷電源包括所述低紋波雙向軟開關DC－DC電路。

本發明的有益效果是：本發明的DC-DC電路的輸入輸出性能指標、電源的轉換效率、溫升性能指標等得到提高，電路簡單可靠便捷。

附圖說明

圖1是本發明的原理圖。

圖2是本發明的一實施例的原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明公開了一種低紋波雙向軟開關DC－DC電路，包括主體單元、軟開關單元1，紋波抵消單元2，所述主體單元用于完成電源的能量雙向變換、以及傳遞，所述紋波抵消單元2用于產生和輸入電流變化趨勢相反的電流，所述主體單元包括第一主開關管Q1，所述軟開關單元1與所述第一主開關管Q1相連、且用于控制所述第一主開關管Q1的零電壓和零電壓關斷。

如圖2所示，作為本發明的一個實施例，所述主體單元還包括第二主開關管Q3、第一耦合電感L1、第二耦合電感L2、箝位電容C2、輸入濾波電容C1、輸出濾波電容C3，軟開關單元1，所述第二主開關管Q3與所述第二耦合電感L2相連，所述箝位電容C2一端與所述第一耦合電感L1相連，所述箝位電容C2另一端連接于所述第二主開關管Q3與所述第二耦合電感L2之間。

所述軟開關單元1包括輔助開關管Q2、第一二極管D1、第二二極管D2、第一電容C4、電感L3，所述輔助開關管Q2、所述第一二極管D1、所述第二二極管D2依次相連，所述輔助開關管Q2與所述第一主開關管Q1相連。