[發明專利]一種三管雙向直流升降壓電路

在審

• 申請號: 202211639145.7
• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN116015051A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 朱洪衛
• 申請（專利權）人: 無錫晶哲科技有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H02H7/12
• 代理公司: 北京科石知識產權代理有限公司 11595
• 代理人: 徐紅崗

本發明公開了一種三管雙向直流升降壓電路，包括開關管、兩個電感、兩個電容；三個所述開關管分別為第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管，所述兩個電感分別為第一電感和第二電感，所述兩個電容分別為第一電容和第二電容；其中，所述第一電容并聯在所述三管雙向直流升降壓電路輸入端，所述第二電容并聯在所述三管雙向直流升降壓電路輸出端；所述第三MOS管并聯在所述第一電容與所述第二電容之間；所述第一MOS管、第一電感、第二MOS管、第二電感依次串聯在正極母線上；所述第三MOS管同時與所述第一電感和所述第二MOS管連接。本發明僅使用三個功率開關器件實現了常規四管雙向直流升降壓電路的全部功能，有效降低了電路成本。

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，具體涉及一種三管雙向直流升降壓電路。

背景技術

電源變換技術日益成熟，應用廣泛。多種場合下，如風能光能供電、應急電源等，需要對直流電進行雙向變換。

圖1示出了最為常見的一種四管雙向直流升降壓變換電路，成本較高。同時，如果采用異步控制，當占空比過大或者占空比接近零的情況下，存在燒毀MOS管的風險。

發明內容

本發明的目的正是為了降低雙向直流升降壓變換電路的結構成本，提出了一種三管雙向直流升降壓電路，僅使用三個可控開關管，實現了直流電的雙向變換。同時本發明可以有效保護開關管不被燒毀。

本發明提供了一種三管雙向直流升降壓電路，包括開關管、兩個電感、兩個電容；

所述開關管的數量為三個；三個所述開關管分別為第一MOS管、第二MOS管和第三MOS管，所述兩個電感分別為第一電感和第二電感，所述兩個電容分別為第一電容和第二電容；其中，所述第一電容并聯在所述三管雙向直流升降壓電路輸入端，所述第二電容并聯在所述三管雙向直流升降壓電路輸出端；所述第三MOS管并聯在所述第一電容與所述第二電容之間；所述第一MOS管、第一電感、第二MOS管、第二電感依次串聯在所述三管雙向直流升降壓電路的正極母線上；所述第三MOS管同時與所述第一電感和所述第二MOS管連接。

作為優選手段，所述開關管為P溝道MOS管。

作為可替換手段，。

作為優選手段，所述開關管為N溝道MOS管。

進一步地，所述第一MOS管的漏極與所述三管雙向直流升降壓電路的正極母線輸入端連接、源極與所述第一電感的一端連接，所述第一電感的另一端同時與所述第二MOS管的源極、所述第三MOS管的漏極連接。

進一步地，所述第二MOS管的漏極與所述第二電感的一端連接，所述第二電感的另一端與所述三管雙向直流升降壓電路的正極母線輸出端連接。

作為優選手段，還包括輸入電流采樣電路、輸出電流采樣電路和MCU；所述輸入電流采樣電路包括第一采樣電阻，所述第一采樣電阻串聯連接在所述三管雙向直流升降壓電路的負極母線上，且位于所述第一電容與所述第三MOS管之間；所述輸出電流采樣電路包括第二采樣電阻，所述第二采樣電阻串聯連接在本發明的三管雙向直流升降壓電路的負極母線上，且位于所述第三MOS管與所述第二電容之間。

進一步地，所述MCU為三個所述開關管提供PWM信號，并根據所述輸入電流采樣電路和所述輸出電流采樣電路的輸出調整所述PWM信號。

作為優選手段，所述三管雙向直流升降壓電路的負極母線接地。

本發明僅使用三個功率開關器件實現了常規四管雙向直流升降壓電路的全部功能，有效降低了電路成本。同時，本發明根據輸入輸出電流反饋信號對開關管進行PWM控制，并監控異常電流對開關管進行關閉。

附圖說明

圖1是現有技術的四管雙向直流升降壓變換器的拓撲圖；

圖2是本發明的三管雙向直流升降壓電路的拓撲圖；