[發明專利]雙向電源變換器

有效

• 申請號: 201710167702.2
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106877728B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 范劍平
• 申請（專利權）人: 蘇州奧曦特電子科技有限公司
• 主分類號: H02M7/797
• 分類號: H02M7/797;H02M5/293
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種能夠實現交流和直流間雙向變換的電路拓樸，其特征在于：兩條交流開關橋臂，每條橋臂分別由兩個電子開關串聯組成，橋臂的上端電子開關的負電壓端和下端電子開關的正電壓端相連接形成開關節點，橋臂的上端電子開關的正電壓端作為橋臂的正電壓端口，橋臂的下端電子開關的負電壓端作為橋臂的負電壓端口，兩條橋臂的負電壓端連接在一起，兩條橋臂的正電壓端分別作為交流接口的兩個端口，一個交流電容并接在兩個交流端口之間；一個全橋電路，其兩條橋臂分別由兩個電子開關管串聯組成，每條橋臂的上端電子開關的負電壓端和下端電子開關的正電壓端相連接形成開關節點，橋臂的上端電子開關的正電壓端作為橋臂的正電壓端口，橋臂的下端電子開關的負電壓端作為橋臂的負電壓端口，兩條橋臂的正電壓端連接在一起作為直流接口的的正電壓端口，兩條橋臂的負電壓端連接在一起作為直流接口的負電壓端口，一個直流電容并接在兩個直流端口之間；一個變壓器，其第一繞組和一個電容串聯后跨接在兩條交流開關橋臂的兩個開關節點之間，其第二繞組和另一個電容串聯后跨接在全橋電路的兩條橋臂的兩個開關節點之間；在操作過程中兩條交流開關橋臂的上端電子開關同時導通和截止，兩條交流開關橋臂的下端電子開關也同時導通和截止，上端電子開關和下端電子開關以接近50％的最大占空比交替導通和截止，最大占空比等于50％減去死區時間，全橋電路中處于對角位置的電子開關同時導通和截止，兩組對角電子開關以接近50％的最大占空比交替導通和截止而且和相對應的交流開關橋臂的開關操作同步進行，電路的操作通過開關頻率的變化來調節電路的電壓增益，在交流到直流和直流到交流的雙向轉換過程中調節輸出電壓的同時，使得交流端口的電流跟隨所需要的正弦波形同步變化，而且同時實現軟開關操作；在交流端口的正弦電壓波形接近過零點時，進一步通過全橋電路的脈寬調制來擴展電壓增益的調節范圍來使得交流端的電流波形更加準確地跟隨所需要的正弦波形的變化，在交流到直流轉換時通過脈寬調制使直流側進入升壓工作模式來提高直流側的電壓增益，在直流到交流轉換時通過脈寬調制來降低直流側的電壓增益。

2.根據權利要求1所述的能夠實現交流和直流間雙向變換的電路拓樸，其特征在于：在第一交流端口電壓為正時，接在第二交流端口的橋臂的兩個電子開關處于連續全導通狀態，第一交流端口的橋臂的兩個電子開關以接近50％的最大占空比交替導通和截止；在第二交流端口電壓為正時，接在第一交流端口的橋臂的兩個電子開關處于連續全導通狀態，第二交流端口的橋臂的兩個電子開關以接近50％的最大占空比交替導通和截止。

3.根據權利要求1或權利要求2所述的能夠實現交流和直流間雙向變換的電路拓樸，其特征在于：移去交流端口的電容和與變壓器第一繞組串聯的電容，用一條由兩個電容串聯組成的橋臂和由兩個雙向電子開關串聯所組成的橋臂來代替兩條交流開關橋臂，雙向電子開關橋臂和電容橋臂并聯連接，并聯連接后的兩個端口分別和兩個交流端口相連接，變壓器的第一繞組的兩個端口分別連接到電容橋臂的中間節點和雙向電子開關橋臂的中間節點，在操作過程中兩個雙向電子開關的開關狀態分別和權利要求1所述的交流開關橋臂的兩個上端電子開關和兩個下端電子開關的開關狀態相對應。