适于宽电压输入范围的DCDC变换器制造技术

本发明专利技术涉及一种适于宽电压输入范围的DCDC变换器，包括第一BUCK‑BOOST单元和第二BUCK‑BOOST单元，所述第一BUCK‑BOOST单元和第二BUCK‑BOOST单元的输入均连接在该DCDC变换器的电压输入端，其输出分别连接在变压器初级线圈的一端上；所述第一BUCK‑BOOST单元和第二BUCK‑BOOST单元的驱动信号错开半个驱动周期，使得对于所述变压器初级线圈形成一个全桥拓扑，为所述变压器初级线圈提供交变电压或电流。实施本发明专利技术的适于宽电压输入范围的DCDC变换器，具有以下有益效果：其结构较为简单、输入电压范围较宽。

【技术实现步骤摘要】
适于宽电压输入范围的DCDC变换器
本专利技术涉及电力电子学领域，更具体地说，涉及一种适于宽电压输入范围的DCDC变换器。
技术介绍
高压DC/DC变换器因工作电压高，导致开关损耗很大，制约效率的提升。同时，在高压应用场合，需要实现软开关工作，降低开通和关断损耗，提升工作频率，降低体积和重量。现有移相全桥和LLC电路，虽然可以实现高压软开关。但是LLC电路主要适用于窄范围输入场合，而移相全桥电路前桥臂容易实现软开关，滞后桥臂不容易实现。对于较宽输入的场合，两种电路均不适用。而一些现有的宽范围电路虽然可以解决宽范围输入的问题，但是结构复杂，同时也只能实现前级电路的部分软开关化，并没有实现全部开关管的软开关。因此，现有的DC/DC变换器存在结构较为复杂、输入电压范围较窄的缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述结构较为复杂、输入电压范围较窄的缺陷，提供一种结构较为简单、输入电压范围较宽的适于宽电压输入范围的DCDC变换器。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种适于宽电压输入范围的DCDC变换器，包括第一BUCK-BOOST单元和第二BUCK-BOOST单元，所述第一BUCK-BOOST单元和第二BUCK-BOOST单元的输入均连接在该DCDC变换器的电压输入端，其输出分别连接在变压器初级线圈的一端上；所述第一BUCK-BOOST单元和第二BUCK-BOOST单元的驱动信号错开半个驱动周期，使得所述第一BUCK-BOOST单元、所述第二BUCK-BOOST单元中和所述变压器初级线圈的连接部分对于所述变压器初级线圈形成一个全桥拓扑，为所述变压器初级线圈提供交变电压或电流。更进一步地，所述第一BUCK-BOOST单元包括第一桥臂和第三桥臂，所述第一桥臂和第三桥臂的中点通过第一电感连接，所述第一BUCK-BOOST单元通过所述第一桥臂的两端取得输入直流电压，经过所述第一桥臂和第三桥臂的转换后由所述第三桥臂的中点输出；所述第二BUCK-BOOST单元包括第二桥臂和第四桥臂，所述第二桥臂和第四桥臂的中点通过第二电感连接，所述第二BUCK-BOOST单元通过所述第二桥臂的两端取得输入直流电压，经过所述第二桥臂和第四桥臂的转换后由所述第四桥臂的中点输出。更进一步地，所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂均分别包括两个开关端串接的受控开关器件，所述两个开关端串接的连接点是该桥臂的中点，未相互连接的两个开关端为该桥臂的两端；每个桥臂中的每个开关器件的控制端具有不同的开关控制信号。更进一步地，所述全桥拓扑包括全桥LLC谐振电路。更进一步地，所述第一BUCK-BOOST单元的输出端通过第一电容连接在所述变压器初级线圈的一端，所述第二BUCK-BOOST单元的输出端通过第三电感连接在所述变压器初级线圈的另一端；所述第三桥臂和第四桥臂的开关器件控制信号使得所述第三桥臂和第四桥臂与所述变压器的初级线圈构成一个全桥LLC谐振电路，为所述变压器初级线圈提供交变的电流；所述第三桥臂和第四桥臂的端点并接在一起，且其中一个并接的端点连接在所述变压器初级一侧的等电位上；所述并接后的第三桥臂和第四桥臂的两个端点之间还并接有第二电容。更进一步地，所述第一BUCK-BOOST单元和第二BUCK-BOOST单元均采用定频调相控制；所述定频调相控制中，所有开关器件的开关频率均为设定的频率，且第一BUCK-BOOST单元和第二BUCK-BOOST单元的驱动信号错开半个驱动信号的周期。更进一步地，所述第一BUCK-BOOST单元的驱动信号包括第一BUCK驱动信号和第一BOOST驱动信号，分别用于对所述第一BUCK-BOOST单元中的BUCK和BOOST部分的开关器件进行驱动；所述第二BUCK-BOOST单元的驱动信号包括第二BUCK驱动信号和第二BOOST驱动信号，分别用于对所述第二BUCK-BOOST单元中的BUCK和BOOST部分的开关器件进行驱动。更进一步地，所述第一BOOST驱动信号由控制单元提供，所述第一BUCK驱动信号由该第一BUCK-BOOST单元的输出电压取得其占空比，由输入电压的相位角取得其相位角，进而形成该驱动信号；所述第二BOOST驱动信号由控制单元提供，所述第二BUCK驱动信号由该第二BUCK-BOOST单元的输出电压取得其占空比，由输入电压的相位角取得其相位角，进而形成该驱动信号。更进一步地，所述第一BOOST驱动信号作用于所述第三桥臂，所述第一BUCK驱动信号作用于所述第一桥臂；所述第二BOOST驱动信号作用于所述第四桥臂，所述第二BUCK驱动信号作用于所述第二桥臂。更进一步地，所述第一BOOST驱动信号和所述第二BOOST驱动信号均为0.5；所述第一BUCK驱动信号和所述第二BUCK驱动信号的占空比为DTS或1-DTS，其中，DTS是通过对该BUCK-BOOST单元的输出电压进行检测而得到的第一桥臂或第二桥臂的上开关器件的占空比。实施本专利技术的适于宽电压输入范围的DCDC变换器，具有以下有益效果：由于采用两个BUCK-BOOST单元的错开并联的连接，使得对于输入电压来讲，是输入到两个BUCK-BOOST拓扑中，所以其输入范围可以变化比较大；同时，按照上述连接后的两个BUCK-BOOST单元，对于变压器的初级线圈而言，又构成了一个全桥电路，将交变电流施加到该线圈上，所以，整体上来看，节省了单独的全桥结构的开关管，所以其结构较为简单。因此，其结构较为简单、输入电压范围较宽。附图说明图1是本专利技术适于宽电压输入范围的DCDC变换器实施例中的DCDC变换器的电路图；图2是所述实施例中各开关器件的工作波形图；图3是所述实施例中第一BUCK-BOOST单元的驱动波形和电流波形对应关系图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步说明。如图1所示，在本专利技术的种适于宽电压输入范围的DCDC变换器实施例中，该DCDC变换器包括第一BUCK-BOOST单元(包括图1中的Q1、Q2、Q9和Q10)和第二BUCK-BOOST单元(包括图1中的Q3、Q4、Q11和Q12)，所述第一BUCK-BOOST单元和第二BUCK-BOOST单元的输入均连接在该DCDC变换器的电压输入端(电压输入端在图1中标记为+Vi和-Vi)，其输出分别连接在变压器Tr的初级线圈的一端上；请参见图2，所述第一BUCK-BOOST单元和第二BUCK-BOOST单元的驱动信号错开半个驱动周期(即一个驱动信号的相位较另一个驱动信号的相位提前或滞后180度)，使得所述第一BUCK-BOOST单元、所述第二BUCK-BOOST单元中和所述变压器初级线圈的连接部分对于所述变压器初级线圈形成一个全桥拓扑，为所述变压器初级线圈提供交变电压或电流。这种设置对于输入电压端而言，其连接的是BUCK-BOOST电路，这使得即使输入电压出现较大的波动，都能够通过上述BUCK-BOOST电路，使得施加到上述变压器初级线圈上述的电压或电流符合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于宽电压输入范围的DCDC变换器，其特征在于，包括第一BUCK-BOOST单元和第二BUCK-BOOST单元，所述第一BUCK-BOOST单元和第二BUCK-BOOST单元的输入均连接在该DCDC变换器的电压输入端，其输出分别连接在变压器初级线圈的一端上；所述第一BUCK-BOOST单元和第二BUCK-BOOST单元的驱动信号错开半个驱动周期，使得所述第一BUCK-BOOST单元、所述第二BUCK-BOOST单元中和所述变压器初级线圈的连接部分对于所述变压器初级线圈形成一个全桥拓扑，为所述变压器初级线圈提供交变电压或电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种适于宽电压输入范围的DCDC变换器，其特征在于，包括第一BUCK-BOOST单元和第二BUCK-BOOST单元，所述第一BUCK-BOOST单元和第二BUCK-BOOST单元的输入均连接在该DCDC变换器的电压输入端，其输出分别连接在变压器初级线圈的一端上；所述第一BUCK-BOOST单元和第二BUCK-BOOST单元的驱动信号错开半个驱动周期，使得所述第一BUCK-BOOST单元、所述第二BUCK-BOOST单元中和所述变压器初级线圈的连接部分对于所述变压器初级线圈形成一个全桥拓扑，为所述变压器初级线圈提供交变电压或电流。


2.根据权利要求1所述的适于宽电压输入范围的DCDC变换器，其特征在于，所述第一BUCK-BOOST单元包括第一桥臂和第三桥臂，所述第一桥臂和第三桥臂的中点通过第一电感连接，所述第一BUCK-BOOST单元通过所述第一桥臂的两端取得输入直流电压，经过所述第一桥臂和第三桥臂的转换后由所述第三桥臂的中点输出；所述第二BUCK-BOOST单元包括第二桥臂和第四桥臂，所述第二桥臂和第四桥臂的中点通过第二电感连接，所述第二BUCK-BOOST单元通过所述第二桥臂的两端取得输入直流电压，经过所述第二桥臂和第四桥臂的转换后由所述第四桥臂的中点输出。


3.根据权利要求2所述的适于宽电压输入范围的DCDC变换器，其特征在于，所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂均分别包括两个开关端串接的受控开关器件，所述两个开关端串接的连接点是该桥臂的中点，未相互连接的两个开关端为该桥臂的两端；每个开关器件的控制端具有不同的开关控制信号。


4.根据权利要求3所述的适于宽电压输入范围的DCDC变换器，其特征在于，所述全桥拓扑包括全桥LLC谐振电路。


5.根据权利要求4所述的适于宽电压输入范围的DCDC变换器，其特征在于，所述第一BUCK-BOOST单元的输出端通过第一电容连接在所述变压器初级线圈的一端，所述第二BUCK-BOOST单元的输出端通过第三电感连接在所述变压器初级线圈的另一端；所述第三桥臂和第四桥臂的开关器件控制信号使得所述第三桥臂和第四桥臂与所述变压器的初级线圈构成一个全桥LLC谐振电路，为所述变压器初级线圈提供...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋栋梁，臧晓敏，崔荣明，
申请(专利权)人：深圳市皓文电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44