[發明專利]一種高效的雙向Buck-Boost電路

在審

• 申請號: 202011427048.2
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112511004A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 張波;汪義旺;孫加存
• 申請（專利權）人: 蘇州市職業大學
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 張天哲

本發明提供了一種高效的雙向Buck?Boost電路，包括直流電U1、直流電U2、功率開關管S1、功率開關管S2、電容C1、電容C2和高頻電感L；用MOS管代替傳統雙向Buck?Boost電路中的功率開關管與反并聯的二極管部分，實現同步整流提高效率的同時還減少了器件數量；兩個MOS都采用新型的SiC材料的MOS管，可實現更高的效率和更小的體積重量。

技術領域

本發明涉及雙向直流變換技術領域，尤其涉及一種高效的雙向Buck-Boost電路。

背景技術

儲能設備等一些需要直流電能雙向流動的場合下，采用一雙向直流變換器替代兩個獨立的直流變換器可以降低成本，減少電路的體積重量。

目前，雙向Buck-Boost電路是常用的雙向直流變換電路之一，但傳統的雙向Buck-Boost電路效率不夠高，且體積重量都有待進一步減少。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種高效的雙向Buck-Boost電路，克服了現有雙向Buck-Boost電路技術的不足，不僅提高了效率，而且減少了重量體積。

具體方案如下：

一種高效的雙向Buck-Boost電路，其特征在于：包括直流電U1、直流電U2、功率開關管S1、功率開關管S2、電容C1、電容C2和高頻電感L；所述直流電U1的正極、電容C1的正極以及功率開關管S1的漏極連接在一起，所述功率開關管S1的源極、功率開關管S2的漏極以及高頻電感L的一端連接在一起，所述高頻電感L的另一端、電容C2的正極以及直流電U2的正極連接在一起，所述直流電U1的負極、電容C1的負極、開關管S2的源極、電容C2的負極以及直流電U2的負極連接在一起。

作為本發明的進一步改進，所述功率開關管S1和功率開關管S2均選用相對于Si材料半導體器件工作頻率更高，損耗小的SiC材料的MOS管，二極管D1和二極管D2分別是功率開關管S1和功率開關管S2內部寄生的二極管，都不是獨立的器件。

作為本發明的進一步改進，所述功率開關管S1和功率開關管S2選用的是通態電阻小于50mΩ的SiC管，通態電阻是MOS管閉合導通時漏極和源極之間的等效電阻，同樣條件下，通態電阻越小同步整流等情況下MOS管導通時的損耗也越小。

作為本發明的進一步改進，所述高頻電感L的工作頻率不低于200kHz,以適應SiC的高頻工作狀態。

本發明的有益效果在于：用MOS管代替傳統雙向Buck-Boost電路中的功率開關管與反并聯的二極管部分，實現同步整流提高效率的同時還減少了器件數量。

附圖說明

圖1為本發明一種高效的雙向Buck-Boost電路的原理圖。

圖2為傳統的雙向Buck-Boost電路的原理圖。

圖3為MOS管引腳標注。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，進一步闡明本發明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。

如圖1所示，一種高效的雙向Buck-Boost電路，其特征在于：包括直流電U1、直流電U2、功率開關管S1、功率開關管S2、電容C1、電容C2和高頻電感L；用MOS管代替傳統雙向Buck-Boost電路中的功率開關管與反并聯的二極管部分，實現同步整流提高效率的同時還減少了器件數量；所述直流電U1的正極、電容C1的正極以及功率開關管S1的漏極連接在一起，所述功率開關管S1的源極、功率開關管S2的漏極以及高頻電感L的一端連接在一起，所述高頻電感L的另一端、電容C2的正極以及直流電U2的正極連接在一起，所述直流電U1的負極、電容C1的負極、開關管S2的源極、電容C2的負極以及直流電U2的負極連接在一起。