[實用新型]高效的雙向隔離DC?DC諧振變換電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720681350.8
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN206807301U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張文改
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市賽因電源有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 舒丁

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電源電路，特別是涉及一種高效的雙向隔離DC-DC諧振變換電路。

背景技術(shù)

在直流電源變換應(yīng)用場合中，低壓和高壓直流電源雙向隔離變換的結(jié)構(gòu)一般可分為硬開關(guān)類型和軟開關(guān)類型。其中，硬開關(guān)類型的雙向隔離變換結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是控制簡單，方案成熟，但缺點是體積較大、開關(guān)損耗高。現(xiàn)有軟開關(guān)類型拓撲結(jié)構(gòu)可較容易的實現(xiàn)單方向電能轉(zhuǎn)換時功率器件的軟開關(guān)，但對于雙向電能轉(zhuǎn)換時，尚無很好的技術(shù)能夠同時實現(xiàn)升壓變換時和降壓變換時功率器件的軟開關(guān)，從而導致雙向變換時整機效率較低。例如，雙向推挽串聯(lián)諧振變換器能夠較容易實現(xiàn)降壓變換時所有功率器件的軟開關(guān)，即主動功率器件的零電壓開關(guān)和被動功率器件的零電流開關(guān)，但在升壓變換時較難實現(xiàn)所有功率器件的軟開關(guān)，這樣導致整機在升壓變換時的效率較低，成本較高。

實用新型內(nèi)容

基于此，本實用新型提供一種基于軟開關(guān)類型的高效的雙向隔離DC-DC諧振變換電路，其能夠?qū)崿F(xiàn)雙向變換時所有功率器件的軟開關(guān)，從而整機效率較高，且其驅(qū)動、控制都比較簡單，成本也較低。

為了實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種高效的雙向隔離DC-DC諧振變換電路，用于實現(xiàn)從低壓側(cè)向高壓側(cè)的電能轉(zhuǎn)換或?qū)崿F(xiàn)從高壓側(cè)向低壓側(cè)的電能轉(zhuǎn)換，其特征在于，所述高效的雙向隔離DC-DC諧振變換電路包括依次連接的前級模塊、變壓器、轉(zhuǎn)換模塊、及后級模塊；所述轉(zhuǎn)換模塊包括線圈切換件、連接所述線圈切換件的第一諧振組件、及連接所述第一諧振組件的第二諧振組件。

本實用新型的高效的雙向隔離DC-DC諧振變換電路通過設(shè)置轉(zhuǎn)換模塊及結(jié)構(gòu)簡單的前級模塊和后級模塊，從而降低了高效的雙向隔離DC-DC諧振變換電路的元件成本、簡化了驅(qū)動控制，并保證了降壓模式及升壓模式下良好的轉(zhuǎn)換效率。

在其中一個實施例中，所述前級模塊設(shè)有低壓正交換端、低壓負交換端、前側(cè)正變換端、前側(cè)負變換端及前側(cè)中性變換端。

在其中一個實施例中，所述前級模塊包括開關(guān)管Q1、及開關(guān)管Q2；所述開關(guān)管Q1及所述開關(guān)管Q2分別設(shè)有上連接端、下連接端及控制端；所述前級模塊的低壓正交換端與前側(cè)中性變換端連通；所述開關(guān)管Q1的上連接端作為所述前級模塊的前側(cè)正變換端；所述開關(guān)管Q2的上連接端作為所述前級模塊的前側(cè)負變換端；所述開關(guān)管Q1的下連接端與所述開關(guān)管Q2的下連接端匯合形成所述前級模塊的低壓負交換端。

在其中一個實施例中，所述變壓器設(shè)有第一低壓側(cè)線圈、第二低壓側(cè)線圈、第一高壓側(cè)線圈、及第二高壓側(cè)線圈；所述變壓器的第一低壓側(cè)線圈的同名端與所述前級模塊的前側(cè)正變換端連接；所述變壓器的第一低壓側(cè)線圈的異名端及所述變壓器的第二低壓側(cè)線圈的同名端同時與所述前級模塊的前側(cè)中性變換端連接；所述變壓器的第二低壓側(cè)線圈的異名端與所述前級模塊的前側(cè)負變換端連接；所述變壓器的第一高壓側(cè)線圈的同名端與所述第二高壓側(cè)線圈的異名端連接。

在其中一個實施例中，所述轉(zhuǎn)換模塊設(shè)有后側(cè)正變換端、后側(cè)中性變換端、后側(cè)負變換端、第一橋接端、第二橋接端、及第三橋接端；所述轉(zhuǎn)換模塊的后側(cè)正變換端與所述變壓器的第一高壓側(cè)線圈的異名端連接；所述轉(zhuǎn)換模塊的后側(cè)中性變換端與所述變壓器的第一高壓側(cè)線圈的同名端連接；所述轉(zhuǎn)換模塊的后側(cè)負變換端與所述變壓器的第二高壓側(cè)線圈的同名端連接。

在其中一個實施例中，所述線圈切換件設(shè)有第一備選端、第二備選端、及公共端；所述線圈切換件的第一備選端作為所述轉(zhuǎn)換模塊的后側(cè)正變換端；所述線圈切換件的第二備選端作為所述轉(zhuǎn)換模塊的后側(cè)中性變換端；所述線圈切換件的公共端作為所述轉(zhuǎn)換模塊的第一橋接端；所述第一諧振組件設(shè)有同側(cè)連接端、異側(cè)連接端、及橋側(cè)連接端；所述第一諧振組件的異側(cè)連接端與所述線圈切換件的公共端連接；所述第一諧振組件的同側(cè)連接端作為所述轉(zhuǎn)換模塊的后側(cè)負變換端；所述第一諧振組件的橋側(cè)連接端作為所述轉(zhuǎn)換模塊的第二橋接端；所述第二諧振組件的一端與所述第一諧振組件的同側(cè)連接端連接；所述第二諧振組件的另一端作為所述轉(zhuǎn)換模塊的第三橋接端。

在其中一個實施例中，所述第一諧振組件包括電感Lm1、電感Lm2、第一通斷件、及第二通斷件；所述電感Lm1的一端與所述電感Lm2的一端匯合形成所述第一諧振組件的異側(cè)連接端；所述第一通斷件的一端與所述電感Lm1的另一端連接；所述第一通斷件的另一端作為所述第一諧振組件的同側(cè)連接端；所述第二通斷件的一端與所述電感Lm2的另一端連接；所述第二通斷件的另一端作為所述第一諧振組件的橋側(cè)連接端。