[發明專利]一種寬負載范圍的雙向數字DC-DC變換器

在審

• 申請號: 201310705358.X
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN103683936A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 史永勝;王喜鋒;趙會平;余彬;李強華;寧青菊
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: H02M3/157
• 分類號: H02M3/157
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種寬負載范圍的雙向數字DC-DC變換器，其特征在于：包括高壓端、低壓端、dsPIC30F單片機以及變壓器（T1）；dsPIC30F單片機輸入端上連接有用于采集高壓端和低壓端的電流、電壓數據的采樣電路；dsPIC30F單片機的輸出端連接有具有若干PWM輸出端的驅動電路；高壓端上連接有高壓部分整流電路，低壓端上連接有低壓部分整流電路，且變壓器（T1）設置在高壓部分整流電路與低壓部分整流電路之間；驅動電路的輸出端分別連接到高壓部分整流電路和低壓部分整理電路的控制端上。

2.根據權利要求1所述的寬負載范圍的雙向數字DC-DC變換器，其特征在于：所述的低壓端上設置有防止副邊寄生震蕩的有源鉗位電路。

3.根據權利要求2所述的寬負載范圍的雙向數字DC-DC變換器，其特征在于：所述的變壓器（T1）為一個原邊繞組和兩個副邊繞組的變壓器，其中原變繞組與高壓部分整流電路相連，兩個副邊繞組與低壓部分整流電路相連。

4.根據權利要求3所述的寬負載范圍的雙向數字DC-DC變換器，其特征在于：所述的高壓部分整流電路包括第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）、第三MOS管（Q3）、第四MOS管（Q4）、第一二極管（D1）、第二二極管（D2）、第三二極管（D3）、第四二極管（D4）、第一電容（C1）、第二電容（C2）、第三電容（C3）、第四電容（C4）、高壓端電解電容（Cb）以及原邊漏感（Lr）；其中，第一MOS管（Q1）的漏極和第三MOS管（Q3）的漏極與高壓端正極相連，第一MOS管（Q1）的源極和第二MOS管（Q2）的漏極連接，第三MOS管（Q3）的源極和第四MOS管（Q4）的漏極連接，第二MOS管（Q2）的源極和第四MOS管（Q4）的源極分別接地；高壓端電解電容（Cb）的正極與高壓端正極相連，負極接地；

第一MOS管（Q1）的柵極與驅動電路的第一PWM輸出端相連；第二MOS管（Q2）的柵極與驅動電路的第二PWM輸出端相連；第三MOS管（Q3）的柵極與驅動電路的第三PWM輸出端相連；第四MOS管（Q4）的柵極與驅動電路的第四PWM輸出端相連；

變壓器（T1）原邊繞組的同名端通過原邊漏感（Lr）與第一MOS管（Q1）的源極相連，異名端與第四MOS管（Q4）的漏極相連；

第一二極管（D1）的陰極與第一MOS管（Q1）的漏極相連，第一二極管（D1）的陽極與第一MOS管（Q1）的源極相連，第一電容（C1）并聯在第一二極管（D1）的兩端；第二二極管（D2）的陰極與第二MOS管（Q2）的漏極相連，第二二極管（D2）的陽極與第二MOS管（Q2）的源極相連，第二電容（C2）并聯在第二二極管（D2）的兩端；第三二極管（D3）的陰極與第三MOS管（Q3）的漏極相連，第三二極管（D3）的陽極與第三MOS管（Q3）的源極相連，第三電容（C3）并聯在第三二極管（D3）的兩端；第四二極管（D4）的陰極與第四MOS管（Q4）的漏極相連，第四二極管（D4）的陽極與第四MOS管（Q4）的源極相連，第四電容（C4）并聯在第四二極管（D4）的兩端。

5.根據權利要求3所述的寬負載范圍的雙向數字DC-DC變換器，其特征在于：所述的低壓部分整流電路包括第五MOS管（Q5）、第六MOS管（Q6）、第五二極管（D5）、第六二極管（D6）、低壓端電解電容（C6）以及濾波漏感（L）；其中，第五MOS管（Q5）的源極和第六MOS管（Q6）的源極接地；第五二極管（D5）的陰極與第五MOS管（Q5）的漏極相連，陽極與第五MOS管（Q5）的源極相連；第六二極管（D6）的陰極與第六MOS管（Q6）的漏極相連，陽極與第六MOS管（Q6）的源極相連；第五MOS管（Q5）的柵極連接到驅動電路的第五PWM輸出端上，第六MOS管（Q6）的柵極連接到驅動電路的第六PWM輸出端上；變壓器（T1）的第一副邊繞組的同名端與第六MOS管（Q6）的漏極相連，第一副邊繞組的異名端與第二副邊繞組的同名端相連，第二副邊繞組的異名端與第五MOS管（Q5）的漏極相連；濾波漏感（L）的一端連接到第一副邊繞組的異名端與第二副邊繞組的同名端的連接點上，另一端與低壓端的正極相連；低壓端電解電容（C6）的正極與低壓端的正極相連，負極接地。