[實用新型]一種多路交錯并聯移相雙向CUK變換器

有效

• 申請號: 201420113325.6
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN203788144U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 袁沛海
• 申請（專利權）人: 浙江邁雷科技有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本實用新型涉及一種非隔離直流-直流變換器，特別涉及一種適用于兩個不同電壓的電壓源或電池組之間的能量交換且能量可以雙向流動的多路交錯并聯移相雙向CUK變換器。

背景技術

如圖1所示，CUK斬波電路也稱CUK變換器，是一種對Buck/Boost改進的單管不隔離直流變換器，在輸入輸出段均有電感，可以顯著減小輸入和輸出電流的脈動，輸出電壓的極性和輸入電壓相反，輸出電壓既可以低于也可以高于輸入電壓。CUK變換器可看作是Boost變換器和Buck變換器串聯而成，合并了開關管。

輸入電源電流和輸出負載電流都是連續的，且脈動很小，有利于對輸入和輸出進行濾波。

但是，現有的CUK變換器的功率不高，且變換器無法進行能量雙向流動。

因此，特別需要一種多路交錯并聯移相雙向CUK變換器，以解決上述現有存在的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種多路交錯并聯移相雙向CUK變換器，針對現有技術的不足，實現了同步整流，提高了變換器的功率和效率且變換器實現了能量雙向流動。

本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種多路交錯并聯移相雙向CUK變換器，其特征在于，它包括至少一CUK雙向變換器單元，所述CUK雙向變換器單元包括一由隔離變壓器隔離驅動的主開關管Q1和續流管Q2形成的橋臂電路，所述主開關管Q1和續流管Q2由互補的PWM的信號驅動。

在本實用新型的一個實施例中，所述CUK雙向變換器單元包括主開關管Q1、續流管Q2、電感L1、電感L2、電容C、電容C0和電容C1；電源V1的一端分別連接電感L1的一端、電容C0的一端，電源V1的另一端分別連接電容C0的另一端、主開關管Q1的一端、續流管Q2的一端、電容C1的一端和電源V2的一端并接地，電感L1的另一端分別連接主開關管Q1的另一端和電容C的一端，電容C的另一端分別連接續流管Q2的另一端和電感L2的一端，電感L2的另一端分別連接電容C1的另一端和電源V2的另一端。

在本實用新型的一個實施例中，所述多路交錯并聯移相雙向CUK變換器包括至少二組CUK雙向變換器單元，所述CUK雙向變換器單元之間互相交錯移相并聯連接。

在本實用新型的一個實施例中，所述主開關管Q1和續流管Q2為NMOS管。

本實用新型的多路交錯并聯移相雙向CUK變換器，與現有技術相比，將續流二極管用NMOS管來替代，從而實現了同步整流和能量雙向流動，能夠提高變換器的效率；且有效擴展了變換器的功率容量，還能夠有效分散功率器件的應力，提高變換器的可靠性，實現本實用新型的目的。

本實用新型的特點可參閱本案圖式及以下較好實施方式的詳細說明而獲得清楚地了解。

附圖說明

圖1為現有的CUK變換器的電路原理圖；

圖2為本實用新型的多路交錯并聯移相雙向CUK變換器的電路原理圖；

圖3為本實用新型的雙向CUK變換單元的電路原理圖。

具體實施方式

為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。

實施例

如圖2所示，本實用新型的多路交錯并聯移相雙向CUK變換器，它包括至少一CUK雙向變換器單元，所述CUK雙向變換器單元包括一由隔離變壓器隔離驅動的主開關管Q1和續流管Q2形成的橋臂電路，所述主開關管Q1和續流管Q2由互補的PWM的信號驅動，實現了同步整流和能量雙向流動。

在本實施例中，所述CUK雙向變換器單元包括主開關管Q1、續流管Q2、電感L1、電感L2、電容C、電容C0和電容C1；電源V1的一端分別連接電感L1的一端、電容C0的一端，電源V1的另一端分別連接電容C0的另一端、主開關管Q1的一端、續流管Q2的一端、電容C1的一端和電源V2的一端并接地，電感L1的另一端分別連接主開關管Q1的另一端和電容C的一端，電容C的另一端分別連接續流管Q2的另一端和電感L2的一端，電感L2的另一端分別連接電容C1的另一端和電源V2的另一端。

在本實施例中，所述多路交錯并聯移相雙向CUK變換器包括至少二組CUK雙向變換器單元，所述CUK雙向變換器單元之間互相交錯移相并聯連接。

使用如圖3所示的N路交錯移相并聯的雙向CUK變換器后，功率能增加N倍，而且由于輸入輸出的電容的工作頻率增加了N倍，使得電容的體積和尺寸與同等功率的單元電路相比，能夠顯著減少。