[發明專利]開環雙向轉換器和相應的控制方法

有效

• 申請號: 201711080376.8
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN108063556B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 謝永濤;小埃內斯托·Z·卡古伊奧;邁克·J·格萊高瑞
• 申請（專利權）人: 雅達電子國際有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/32
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;何月華

根據本發明的一些方面，公開了開環雙向轉換器和相應的控制方法。示例性開環雙向轉換器包括變壓器、聯接到所述變壓器的初級側的一個或多個初級開關、聯接到所述變壓器的次級側的一個或多個次級開關、聯接到輸入端的輸入電容器、聯接到輸出端的輸出電容器、以及初級側控制器，所述初級側控制器可操作以在開環模式下以固定頻率和固定占空比控制所述一個或多個初級開關。所述開環雙向轉換器被聯接成在所述輸入電容器的電壓減小到低于所述輸出電容器的電壓時自動地將電流從所述變壓器的所述次級側提供到所述變壓器的所述初級側。

技術領域

本發明涉及開環雙向轉換器和相應的控制方法。

背景技術

本部分提供與本發明有關的背景信息，該背景信息不一定為現有技術。

雙向轉換器能夠在轉換器的輸入端和轉換器的輸出端之間沿著兩個方向輸送電力。雙向轉換器在需要將電力從源輸送到負載以及從負載輸送回到源的應用(諸如備用電池應用等)中是有用的。

發明內容

本部分提供本發明的概括性總結，且不是本發明的全部范圍或本發明的所有特征的全面公開。

概念1：一種開環雙向轉換器，包括：

用于接收輸入電壓的輸入端；

用于將輸出電壓提供給負載的輸出端；

聯接在所述輸入端和所述輸出端之間的變壓器，所述變壓器具有初級側和次級側；

一個或多個初級開關，所述一個或多個初級開關聯接在所述輸入端與所述變壓器的所述初級側之間；

一個或多個次級開關，所述一個或多個次級開關聯接在所述輸出端與所述變壓器的所述次級側之間；

聯接到所述輸入端的輸入電容器；

聯接到所述輸出端的輸出電容器；以及

聯接到所述一個或多個初級開關的初級側控制器，所述初級側控制器能夠操作以在開環模式下以固定頻率和固定占空比控制所述一個或多個初級開關；

其中，所述開環雙向轉換器被聯接成在所述輸入電容器的電壓大于所述輸出電容器的電壓時將電流從所述變壓器的所述初級側提供到所述變壓器的所述次級側，以及所述開環雙向轉換器被聯接成在所述輸入電容器的所述電壓減小到低于所述輸出電容器的所述電壓時自動地將電流從所述變壓器的所述次級側提供到所述變壓器的所述初級側。

概念2：如概念1所述的轉換器，其中，所述一個或多個初級開關包括具有至少兩個開關的半橋電路。

概念3：如概念1所述的轉換器，其中，所述一個或多個初級開關包括具有四個開關的全橋電路。

概念4：如概念1至3中任一項所述的轉換器，其中，所述一個或多個次級開關包括以推挽式電路拓撲布置的至少兩個開關。

概念5：如概念1至4中任一項所述的轉換器，還包括次級側控制器，所述次級側控制器能夠操作以在開環模式下以固定頻率和固定占空比控制所述一個或多個次級開關。

概念6：如概念5所述的轉換器，其中，所述變壓器包括在所述變壓器的所述次級側上的輔助繞組，所述次級側控制器聯接到所述輔助繞組以檢測所述變壓器的所述次級側上的電壓的相位，所述次級側控制器能夠操作以基于檢測到的所述變壓器的所述次級側上的所述電壓的所述相位控制所述一個或多個次級開關。

概念7：如概念6所述的轉換器，還包括聯接在所述初級側控制器與所述次級側控制器之間的隔離器，所述隔離器被聯接成將同步信號從所述初級側控制器提供到所述次級側控制器以提高所述次級側控制器在控制所述一個或多個次級開關的所述相位時的準確度。