一种优化的双向DC-DC变换器电路制造技术

技术编号:13236908 阅读:41 留言:0更新日期:2016-05-14 23:39
本实用新型专利技术公开了一种优化的双向DC-DC变换器电路,为解决现有电路使用寿命短、工作效率低和输出电压不稳定等问题,所述电路包括软开关电路和脉宽调制电路,所述软开关电路是由buck和boost斩波电路组成的,所述软开关电路一端与蓄电池电连接,另一端与充电设备或用电设备电连接;所述buck软开关电路包括开关管Q4、开关管Q3、开关管Q6、功率二极管D7、二极管D8、二极管D4、二极管D5、电容C3、电感L2、电感L3、电容C5,本实用新型专利技术能够降低现有的双向DC-DC变换器电路中的功率损耗,提高双向DC-DC变换器的效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电源技术,具体涉及一种双向DC-DC变换器电路。
技术介绍
双向DC-DC变换器是可双象限运行的直流-直流变换器,该变换器能够根据实际需要调节能量流动的方向,在功能上相当于两个单向直流-直流变换器。该变换器的高压侧接用电设备或充电设备的直流母线,低压侧接蓄电池,工作有两种模式:充电模式和放电模式。主流的双向DC-DC变换器电路采用的是如图1的buck-boost结合在一起的电路,由于双向DC-DC变换器是常用来传递大电流的,但是这种电路也存在很大的问题,作为升压电路时,先导通开关管Q7,再用PWM波导通Q9开关管;作为降压电路时,先导通开关管Q8,再用PBi波导通开关管Q10;通过交替控制开关管Q7和开关管Q8的导通、关断,来控制电路的切换;这样在高频PWM波导通开关管时,二极管D9和二极管DlO上产生很大的尖峰电压,使输出的电压不稳定,造成用电设备的寿命的缩短,对电路也有很大的干扰。而且开关管Q9和开关管QlO均为在非零电流和非零电压状态下关断,所以存在很大的损耗,造成整个电路的效率降低;当开关管在较大的电流下关断会产生热量,使开关管的温度上升,会使开关管的寿命缩短。现有电路存在的问题如下:使用寿命短,工作效率低和工作输出电压不稳定。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷,降低双向DC-DC变换器电路中的功率损耗,提高DC-DC双向变换器的效率,提供一种高效率、使用寿命长、输出电压稳定的一种优化的双向DC-DC变换器软开关电路。为了解决上述技术问题,本技术提供了如下的技术方案:一种优化的双向DC-DC变换器电路,所述电路包括软开关电路和脉宽调制电路,所述软开关电路是由buck和boost斩波电路组成的,所述软开关电路一端与蓄电池电连接,另一端与充电设备或用电设备电连接;所述buck软开关电路包括开关管Q4、开关管Q3、开关管Q6、功率二极管D7、二极管D8、二极管D4、二极管D5、电容C3、电感L2、电感L3、电容C5,充电设备的正极与开关管Q4的漏极电连接,所述开关管Q4并联有二极管D8,所述开关管Q3并联有二极管D5,所述二极管D5的正极与电容C3电连接,所述二极管D8的正极与电感L3电连接,所述电容C3与电感L3电连接,功率二极管D7的正极接地,与二极管D4的正极电连接,所述二极管D4的负极与开关管Q3的源极电连接,开关管Q6源极与功率二极管D7的负极电连接,所述开关管Q6的源极与电容C5电连接,所述电容C5接地,所述开关管Q6的漏极与电感L2电连接,电感L2与蓄电池的正极电连接。所述的boost软开关电路包括电感L1、电感L4、开关管Q5、开关管Ql、开关管Q2、二极管Dl、二极管D6、二极管D3、二极管D2、电容C4、电容C2、电容Cl,所述的电感LI一端与蓄电池的正极电连接,所述电感LI的另一端与开关管Q5的漏极电连接,开关管Q5的源极与开关管Ql的漏极电连接,开关管Ql并联二极管D2,所述二极管D2并联有电容Cl,所述开关管Ql源极接地,所述二极管Dl与开关管Q5的源极电连接,所述二极管Dl正极与电感L4电连接,所述电感L4与二极管D6的正极电连接,所述二极管D6与开关管Q2的漏极电连接,所述开关管Q2两端并联电容C2,所述二极管D3正极与二极管D6的正极电连接,所述二极管D3的负极与二极管Dl的负极电相连,所述二极管Dl的负极与用电器的正极电连接,所述二极管Dl的负极与电容C4一端电连接,所述电容C4另一端接地。与现有技术相比本技术所达到的有益效果是:电路高效率、使用寿命长、输出电压稳定。【附图说明】附图用来提供对本技术的进一步理解,与本技术的实施例一起用于解释本技术,并不构成对本技术的限制。图1是一般的双向DC-DC变换器的升降压电路图。图2是本技术的优化的软开关电路图。图3是本技术的原理框图。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术,并不用于限定本技术。本技术的实施例:—种优化的双向DC-DC变换器电路,所述电路包括软开关电路和脉宽调制电路,所述软开关电路是由buck和boost斩波电路组成的,所述软开关电路一端与蓄电池电连接,另一端与充电设备或用电设备电连接;所述buck软开关电路包括开关管Q4、开关管Q3、开关管Q6、功率二极管D7、二极管D8、二极管D4、二极管D5、电容C3、电感L2、电感L3、电容C5,充电设备的正极与开关管Q4的漏极电连接,所述开关管Q4并联有二极管D8,所述开关管Q3并联有二极管D5,所述二极管D5的正极与电容C3电连接,所述二极管D8的正极与电感L3电连接,所述电容C3与电感L3电连接,功率二极管D7的正极接地,与二极管D4的正极电连接,所述二极管D4的负极与开关管Q3的源极电连接,开关管Q6源极与功率二极管D7的负极电连接,所述开关管Q6的源极与电容C5电连接,所述电容C5接地,所述开关管Q6的漏极与电感L2电连接,电感L2与蓄电池的正极电连接。所述的boost软开关电路包括电感L1、电感L4、开关管Q5、开关管Ql、开关管Q2、二极管Dl、二极管D6、二极管D3、二极管D2、电容C4、电容C2、电容Cl,所述的电感LI一端与蓄电池的正极电连接,所述电感LI的另一端与开关管Q5的漏极电连接,开关管Q5的源极与开关管Ql的漏极电连接,开关管Ql并联二极管D2,所述二极管D2并联有电容Cl,所述开关管Ql源极接地,所述二极管Dl与开关管Q5的源极电连接,所述二极管Dl正极与电感L4电连接,所述电感L4与二极管D6的正极电连接,所述二极管D6与开关管Q2的漏极电连接,所述开关管Q2两端并联电容C2,所述二极管D3正极与二极管D6的正极电连接,所述二极管D3的负极与二极管Dl的负极电相连,所述二极管Dl的负极与用电器的正极电连接,所述二极管Dl的负极与电容C4一端电连接,所述电容C4另一端接地。其工作原理如下:如图2所示,buck电路由充电设备的正极输入,此时开关管Q6—直处于导通的状态,开关管Q4、功率二极管D7、电感L2、电容C5和蓄电池成了基本的buck电路,开关管Q3、二极管D4、电感L3、电容C3构成了辅助电路,用以实现变换器的软开关电路。首先电流Iinl通过开关管Q4,再通过开关管Q6,当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种优化的双向DC‑DC变换器电路,其特征在于所述电路包括软开关电路和脉宽调制电路,所述软开关电路是由buck和boost斩波电路组成的,所述软开关电路一端与蓄电池电连接,另一端与充电设备或用电设备电连接;所述buck软开关电路包括开关管Q4、开关管Q3、开关管Q6、功率二极管D7、二极管D8、二极管D4、二极管D5、电容C3、电感L2、电感L3、电容C5,充电设备的正极与开关管Q4的漏极电连接,所述开关管Q4并联有二极管D8,所述开关管Q3并联有二极管D5,所述二极管D5的正极与电容C3电连接,所述二极管D8的正极与电感L3电连接,所述电容C3与电感L3电连接,功率二极管D7的正极接地,与二极管D4的正极电连接,所述二极管D4的负极与开关管Q3的源极电连接,开关管Q6源极与功率二极管D7的负极电连接,所述开关管Q6的源极与电容C5电连接,所述电容C5接地,所述开关管Q6的漏极与电感L2电连接,电感L2与蓄电池的正极电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李改有朱向冰席光荣杨宏运桑坤刘洋
申请(专利权)人:安徽师范大学
类型:新型
国别省市:安徽;34

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