一种高效双向四管BUCK-BOOST变换器制造技术

本发明专利技术公开一种高效双向四管BUCK‑BOOST变换器，包括第一电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，还包括与第一开关管并联的第一继电器；还包括与第二开关管并联的第二继电器。与现有技术比较，本发明专利技术具有以下优点：在本发明专利技术高效双向四管BUCK‑BOOST变换器中，对于有导通需求的半导体器件，如开关管或二极管，在其两端并联相应的继电器，当需要导通半导体器件时，可吸合相应继电器，由于继电器吸合后其两端的阻抗变小，因此提高了该高效双向四管BUCK‑BOOST变换器的效率，且本发明专利技术使用的器件较少，成本低且电路结构简单。

【技术实现步骤摘要】
一种高效双向四管BUCK-BOOST变换器
本专利技术为电力电子
，具体涉及一种高效双向四管BUCK-BOOST变换器。
技术介绍
伴随着电力电子技术在社会生产中的广泛应用，社会发展对电力电子产品或者装置功率密度、效率的要求进一步提高，通常认为，提高电能转换效率的方案大致分为以下两种：1.采用损耗更低的功率半导体器件，例如，低导通电阻的MOSFET/IGBT管、低损耗的磁芯等；2.采用软开关技术，例如，移向全桥、LLC等谐振技术。但是，方案1的引入导致成本增加，方案2的引入造成成本增加、变换器结构复杂及可靠性降低等不利因素。
技术实现思路
为解决上述成本高、效率低、结构复杂的缺陷等技术问题，本专利技术提供一种高效双向四管BUCK-BOOST变换器，包括第一电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输入电压的正端分别连接所述第一开关管的第一端以及第一二极管的第一端，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输出电压的正端分别连接第二开关管的第一端以及第二二极管的第一端，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输入电压的负端分别连接第三开关管的第二端及第三二极管的第二端，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输出电压的负端分别连接第四开关管的第二端及第四二极管的第二端；所述第一电感的第一端分别连接第一开关管的第二端、第一二极管的第二端、第三开关管的第一端和第三二极管的第一端；所述第一电感的第二端分别连接第二开关管的第二端、第二二极管的第二端、第四开关管的第一端和第四二极管的第一端；还包括与第一开关管并联，且用于在所述第一开关管或所述第一二极管导通情况下，对其进行旁路的第一继电器；还包括与第二开关管并联，且用于在所述第二开关管或所述第二二极管导通情况下，对其进行旁路的第二继电器。第一继电器和所述第二继电器分别在零电压工况下动作。作为上述一种优选方式，本专利技术还包括第一电容和第二电容，所述第一电容分别连接在所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输入电压的正端和负端之间；所述第二电容分别连接在所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输出电压的正端和负端之间。第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管为MOSFET管或IGBT管，或其他可控半导体器件。与现有技术比较，本专利技术具有以下优点：在本专利技术高效双向四管BUCK-BOOST变换器中，对于有导通需求的半导体器件，如开关管或二极管，在其两端并联相应的继电器，当需要导通半导体器件时，可吸合相应继电器，由于继电器吸合后其两端的阻抗变小，因此提高了该高效双向四管BUCK-BOOST变换器的效率，且本专利技术使用的器件较少，成本低且电路结构简单。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；图1为本专利技术高效双向四管BUCK-BOOST变换器实施例电路图；图2为本专利技术高效双向四管BUCK-BOOST变换器实施例工作在正向BUCK模式下第一开关管导通模式的电路图；图3为是本专利技术高效双向四管BUCK-BOOST变换器实施例工作在正向BUCK模式之第一开关管断开模式的电路图；图4是本专利技术高效双向四管BUCK-BOOST变换器实施例工作在正向BOOST模式之第四开关管导通模式的电路图；图5是本专利技术高效双向四管BUCK-BOOST变换器实施例工作在正向BOOST模式之第四开关管断开模式的电路图；图6是本专利技术高效双向四管BUCK-BOOST变换器实施例工作在反向BUCK模式之第二开关管导通模式的电路图；图7是本专利技术高效双向四管BUCK-BOOST变换器实施例工作在反向BUCK模式之第二开关管断开模式的电路图；图8是本专利技术高效双向四管BUCK-BOOST变换器实施例工作在反向BOOST模式之第三开关管导通模式的电路图；图9是本专利技术高效双向四管BUCK-BOOST变换器实施例工作在反向BOOST模式之第三开关管断开模式的电路图；附图标记：Q1-第一开关管；Q2-第二开关管；Q3-第三开关管；Q4-第四开关管；D1-第一二极管；D2-第二二极管；D3-第三二极管；D4-第四二极管；L1-第一电感；C1-第一电容；C2第二电容。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术，从而对本专利技术要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本专利技术的某些具体实施例对本专利技术进行详细描述。需要说明的是，以下仅是本专利技术构思的某些具体实施方式仅是本专利技术的一部分实施例，其中对于相关结构的具体的直接的描述仅是为方便理解本专利技术，各具体特征并不当然、直接地限定本专利技术的实施范围。参阅附图所示，本专利技术采用以下技术方案，如图1所示，高效双向四管BUCK-BOOST变换器用于对Vin进行降压或升压转换，转换后的电压为Vo，亦可对Vo进行降压或升压转换，转换后的电压为Vin。本实施例的高效双向四管BUCK-BOOST变换器，包括第一电感L1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输入电压的正端分别连接所述第一开关管Q1的漏极以及第一二极管D1的阴极，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输出电压的正端分别连接第二开关管Q2的漏极以及第二二极管D2的阴极，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输入电压的负端分别连接第三开关管Q3的源极及第三二极管D3的阳极，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输出电压的负端分别连接第四开关管Q4的源极及第四二极管D4的阳极；所述第一电感L1的第一端分别连接第一开关管Q1的源极、第一二极管D1的阳极、第三开关管Q3的漏极和第三二极管D3的阴极；所述第一电感L1的第二端分别连接第二开关管Q2的源极、第二二极管D2的阳极、第四开关管Q4的漏极和第四二极管D4的阴极；还包括与第一开关管Q1并联，且用于在所述第一开关管Q1或所述第一二极管D1导通情况下，对第一开关管Q1(或第一二极管D1)进行旁路的第一继电器S1；还包括与第二开关管Q2并联，且用于在所述第二开关管Q2或所述第二二极管D2导通情况下，对第二开关管Q2(或第二二极管D2)进行旁路的第二继电器S2。第一继电器S1和所述第二继电器S2分别在零电压工况下动作。本专利技术还包括第一电容C1和第二电容C2，所述第一电容C1分别连接在所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输入电压的正端和负端之间；所述第二电容C2分别连接在所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输出电压的正端和负端之间。下面对本专利技术的工作模式进行介绍：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效双向四管BUCK-BOOST变换器，包括第一电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输入电压的正端分别连接所述第一开关管的第一端以及第一二极管的第一端，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输出电压的正端分别连接第二开关管的第一端以及第二二极管的第一端，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输入电压的负端分别连接第三开关管的第二端及第三二极管的第二端，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输出电压的负端分别连接第四开关管的第二端及第四二极管的第二端；所述第一电感的第一端分别连接第一开关管的第二端、第一二极管的第二端、第三开关管的第一端和第三二极管的第一端；所述第一电感的第二端分别连接第二开关管的第二端、第二二极管的第二端、第四开关管的第一端和第四二极管的第一端；/n其特征在于：还包括与第一开关管并联，且用于在所述第一开关管或所述第一二极管导通情况下，对其进行旁路的第一继电器；/n还包括与第二开关管并联，且用于在所述第二开关管或所述第二二极管导通情况下，对其进行旁路的第二继电器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高效双向四管BUCK-BOOST变换器，包括第一电感、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输入电压的正端分别连接所述第一开关管的第一端以及第一二极管的第一端，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输出电压的正端分别连接第二开关管的第一端以及第二二极管的第一端，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输入电压的负端分别连接第三开关管的第二端及第三二极管的第二端，所述高效双向四管BUCK-BOOST变换器的输出电压的负端分别连接第四开关管的第二端及第四二极管的第二端；所述第一电感的第一端分别连接第一开关管的第二端、第一二极管的第二端、第三开关管的第一端和第三二极管的第一端；所述第一电感的第二端分别连接第二开关管的第二端、第二二极管的第二端、第四开关管的第一端和第四二极管的第一端；
其特征在于：还包括与第一开...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一鸣，许颇，张波，魏万腾，
申请(专利权)人：锦浪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33