[實用新型]基于三繞組變壓器隔離雙向全橋DC/DC變換器

有效

• 申請號: 201620621273.2
• 申請日: 2016-06-20
• 公開（公告）號: CN206640503U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 王亦龍;杭麗君;干彪;張豪;童安平
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 杜軍

技術領域

本實用新型涉及電源變換技術領域，特別涉及一種基于三繞組變壓器隔離雙向全橋DC/DC變換器。

背景技術

在可再生直流供電系統中，設備通常需要電池作為后備電源，電池的電壓等級往往要比直流母線的電壓等級低很多，因此需要雙向直流變換器降壓來對電池充電，或由電池經過升壓饋能給直流母線。

如圖2所示，若采用不隔離型變換器，應用在兩側電壓差別很大的場合時，電壓調整范圍及變換器轉換效率并不是十分理想，且由于不采用電氣隔離，存在安全隱患；隔離型雙向變換器，解決了不隔離型變換器電壓調整范圍和安全性上的不足。但在電壓變比相對較大的場合下，高壓側電壓輸入范圍不夠大，低壓側開關管的電壓、電流應力較大，存在相應的不足。

發明內容

本實用新型提供了一種基于三繞組變壓器隔離雙向全橋DC/DC變換器，降低了低壓側的能耗，改善變換器的變換效率。為解決上述技術問題，本實用新型提供的解決方案為：

作為一種改進，本實用新型的目的是這樣實現的：基于隔離型雙向有源全橋變換器的基礎上，通過一臺三繞組變壓器及第九開關管K1、第十開關管K2來實現；第九開關管K1、第十開關管K2的通斷由高壓端和低壓端的比例而定。

基于三繞組變壓器隔離雙向全橋DC/DC變換器，在傳統隔離型雙向有源全橋DC-DC變換器電路的基礎上，通過一臺三繞組變壓器及低壓側兩個全橋輸出端的并聯來實現；

包括第一開關管S1、第二開關管S2、第三開關管S3、第四開關管S4、第五開關管Q1、第六開關管Q2、第七開關Q3、第八開關管Q4、第九開關管K1、第十開關管K2、第十一開關管Q5、第十二開關管Q6、三繞組變壓器T1、極性電容C2、第一電感Lr和電源V1；

所述的第一開關管S1的漏極、第三開關管S3的漏極、電源V1的正極連接，第二開關管S2的源極與第四開關管S4的源極、電源V1的負極連接，第一開關管S1的源極、第二開關管S2的漏極、第一電感Lr的一端相連，第一電感Lr的另一端與三繞組變壓器T1原邊的一端相連，三繞組變壓器T1原邊的另一端、第三開關管S3的源極、第四開關管S4的漏極相連；三繞組變壓器T1副邊側的第一抽頭、第五開關管Q1的源極、第六開關管Q2的漏極相連，第五開關管Q1的漏極、第九開關管K1的漏極相連，第九開關管K1的源極、第十開關管 K2的源極相連，第十開關管K2的漏極、第七開關管Q3的漏極、第十一開關管Q5的漏極、極性電容C2的正極相連，作為三繞組變壓器T1副邊側電源的正極，三繞組變壓器T1副邊側的第二抽頭、第七開關管Q3的源極、第八開關管Q4的漏極相連，三繞組變壓器T1副邊側的第三抽頭、第十一開關管Q5 的源極、第十二開關管Q6的漏極相連，第六開關管Q2的源極、第八開關管Q4 的源極、第十二開關管Q6的源極、極性電容C2的負極相連，作為三繞組變壓器T1副邊側電源的負極。

與現有技術相比，本實用新型帶來的有益效果是：在變壓器原邊側，通過引入三繞組變壓器的方式，在工作模式一下，電路為傳統的隔離型雙向全橋DC-DC變換器；在工作模式二下，變壓器副邊側電路采用兩個半波整流模式的結合，使得在一個工作周期內，只需要兩個開關管開通和關斷，與全橋整流電路相比，減少了兩個開關管的切換，從而降低了整體電路的損耗。

附圖說明

圖1為本實用新型電路原理圖；

圖2為傳統隔離型雙向有源全橋DC-DC變換器電路原理圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型電路原理圖，本實用新型在傳統隔離型雙向有源全橋DC-DC變換器電路的基礎上，通過一臺三繞組變壓器及低壓側兩個全橋輸出端的并聯來實現。