一种双向隔离型开关电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双向隔离型开关电源，包括：正激-推挽电路及所述正激-推挽电路的控制电路；所述正激-推挽电路包括正激变换器及推挽变换器；所述控制电路输出脉宽调制信号控制所述正激-推挽电路中正激变换器及推挽变换器的自动调节以及自动切换。采用本实用新型专利技术，利用控制电路实现对正激-推挽电路的控制，可降低电压纹波，提高电压转换利用率，提高转换效率，实现直流电能的双向传输；同时，采用纯模拟电路实现正激变换器及推挽变换器的控制电路，电路结构简单，响应速度快，抗干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种双向隔离型开关电源，包括：正激-推挽电路及所述正激-推挽电路的控制电路；所述正激-推挽电路包括正激变换器及推挽变换器；所述控制电路输出脉宽调制信号控制所述正激-推挽电路中正激变换器及推挽变换器的自动调节以及自动切换。采用本技术，利用控制电路实现对正激-推挽电路的控制，可降低电压纹波，提高电压转换利用率，提高转换效率，实现直流电能的双向传输；同时，采用纯模拟电路实现正激变换器及推挽变换器的控制电路，电路结构简单，响应速度快，抗干扰能力强。【专利说明】—种双向隔离型开关电源
本技术涉及电力电子领域，尤其涉及一种双向隔离型开关电源。
技术介绍
双向开关电源，gp双向DC-DC 变换器(B1-direct1nal DC-DC Converter，BDC)可实现直流到直流的双向变换。双向开关电源可应用于能量回馈型的设备上，将放电电能回馈至电网，如锂离子电池化成设备、电池储能设备、以蓄电池作为后备电源的供电系统的直流操作电源、电能回馈型的电子负载等新型节能产品。 但是，现有的双向开关电源，结构及制方法比较复杂。如，主回路输入侧及输出侧都采用全桥电路的组合拓扑结构，其变压器两侧分别有四个功率管(即合共八个功率管)，而驱动信号需要由变压器隔离，并采用双重移相方法进行控制，比较复杂，实现成本比较高，而且正、反向电能输送时的一、二次侧的电压比值是不同的，这样就限制了其应用领域；同时，有推挽正激单元和交错并联单元的组合拓扑结构，其控制方法也比较复杂，而且不能实现自动切换，一般需要外部指令信号。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、可靠的双向隔离型开关电源，采用正激-推挽电路拓扑，可降低电压纹波，提高电压利用率，提高转换效率。 本技术所要解决的技术问题还在于，提供一种双向隔离型开关电源，采用纯模拟电路实现控制电路的自动脉宽调节及正激变换器与推挽变换器的自动转换，响应速度快，实现直流电能的自动双向传输。 为了解决上述技术问题，本技术提供了一种双向隔离型开关电源，包括正激-推挽电路及所述正激-推挽电路的控制电路；所述正激-推挽电路包括正激变换器及推挽变换器；所述控制电路输出脉宽调制信号控制所述正激-推挽电路中正激变换器及推挽变换器，实现直流电能的双向传输以及电能传输方向的切换。 作为上述方案的改进，所述正激变换器的输入端与推挽变换器的输出端并联，所述正激变换器的输出端与推挽变换器的输入端并联。 作为上述方案的改进，所述控制电路包括第一调节器、第一放大电路、第二放大电路、第一脉宽调制器及第二脉宽调制器；所述第一调节器的输出端与第一放大电路的输入端及第二放大电路的输入端电连接，所述第一放大电路的输出端与第一脉宽调制器的输入端电连接，所述第二放大电路的输出端与第二脉宽调制器的输入端电连接；所述第一脉宽调制器输出脉宽调制信号控制正激变换器的工作状态，所述第二脉宽调制器输出脉宽调制信号控制推挽变换器的工作状态。 作为上述方案的改进，所述第一调节器为PI调节器。 作为上述方案的改进，所述第一脉宽调制器为电流型脉宽调制器。 作为上述方案的改进，所述第二脉宽调制器为电压型脉宽调制器。 作为上述方案的改进，所述控制电路还包括第二调节器，所述第二调节器的输出端与第二脉宽调制器的输入端电连接。 作为上述方案的改进，所述第二调节器为PI调节器。 实施本技术，具有如下有益效果: 双向隔离型开关电源采用正激-推挽电路，结构简单，可降低电压纹波，提高电压转换利用率，提高转换效率。 另外，控制电路由调节器配合放大电路及脉宽调制器组成，电路结构简单。采用纯模拟电路实现控制电路的自动脉宽调节，并通过脉宽调制器所输出的脉宽调制信号控制正激变换器与推挽变换器的工作状态，实现正激变换器与推挽变换器的自动转换，响应速度快。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术一种双向隔离型开关电源的结构示意图； 图2是本技术一种双向隔离型开关电源中正激变换器的拓扑结构图； 图3是本技术一种双向隔离型开关电源中推挽变换器的拓扑结构图； 图4是本技术一种双向隔离型开关电源中正激-推挽电路的拓扑结构图； 图5是本技术一种双向隔离型开关电源中控制电路的结构示意图； 图6是本技术一种双向隔离型开关电源中控制电路的另一结构示意图。 【具体实施方式】 为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。 如图1、图2及图3所示，所述双向隔离型开关电源包括正激-推挽电路I及控制电路2。 其中，所述正激-推挽电路I包括正激变换器(参见图2)及推挽变换器(参见图3)。 需要说明的是，所述控制电路2根据正激-推挽电路I电压Ul的反馈值和预设的给定值U*L，输出脉宽调制信号控制所述正激-推挽电路I中正激变换器及推挽变换器，实现功率的双向传输以及功率传输方向的切换。降压时，控制电路2输出特定范围的脉宽调制信号，使正激变换器处于工作状态，而推挽变换器处于驱动封锁状态；升压时，控制电路2输出另一特定范围的脉宽调制信号，使推挽变换器处于工作状态，而正激变换器处于驱动封锁状态。相应地，两个特定范围内的脉宽调制信号没有重合交叉的部分，实现了正激变换器及推挽变换器之间的切换。 如图2所示，所述正激变换器包括功率管Q1。 如图3所示，所述推挽变换器包括功率管Q2及功率管Q3。 需要说明的是，控制电路2分别输出特定范围的脉宽调制信号至功率管Q1、功率管Q2及功率管Q3。当功率管Ql被驱动时，功率管Q2及功率管Q3被封锁，正激变换器处于工作状态，而推挽变换器处于驱动封锁状态，可实现降压；当功率管Ql被封锁时，功率管Q2及功率管Q3被驱动，推挽变换器处于工作状态，而正激变换器处于驱动封锁状态，可实现升压。 如图4所示，所述正激变换器的输入端与推挽变换器的输出端并联，所述正激变换器的输出端与推挽变换器的输入端并联，构成正激-推挽电路I。 如图5所示，所述控制电路2包括第一调节器、第一放大电路、第二放大电路、第一脉宽调制器及第二脉宽调制器；所述第一调节器的输出端与第一放大电路的输入端及第二放大电路的输入端电连接，所述第一放大电路的输出端与第一脉宽调制器的输入端电连接，所述第二放大电路的输出端与第二脉宽调制器的输入端电连接；所述第一脉宽调制器输出脉宽调制信号控制正激变换器的工作状态，所述第二脉宽调制器输出脉宽调制信号控制推挽变换器的工作状态。 需要说明的是，第一调节器根据正激-推挽电路I电压队的反馈值和给定值构成的偏差进行调节，第一调节器的输出分为两路，分别调节第一脉宽调制器及第二脉宽调制器，第一脉宽调制器输出脉宽调制信号到功率管Q1，第二脉宽调制器输出脉宽调制信号到功率管Q2及功率管Q3，实现了正激变换器及推挽变换器两个方向电路工作过程的脉宽调制和正激变换器及推挽变换器之间的切换。 下面结合具体的实施例对本技术作进一步地详细描述。 当正激-推挽电路I空载时，正激变换器工作，第一调节器输出电平为3.5V。 当在正激-推挽电路I的Ul端加上负载时，Ul电压值稍微下降，即第一调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向隔离型开关电源，其特征在于，所述双向隔离型开关电源包括正激‑推挽电路及所述正激‑推挽电路的控制电路；所述正激‑推挽电路包括正激变换器及推挽变换器；所述控制电路输出脉宽调制信号控制所述正激‑推挽电路中正激变换器及推挽变换器，实现直流电能的双向传输以及电能传输方向的切换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兆华，刘枫哲，
申请(专利权)人：佛山市贝瑞尔电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44