直流至直流转换器、双向直流至直流转换器和控制方法技术

公开了一种直流至直流转换器、双向直流至直流转换器以及控制方法。该直流至直流转换器包括：变压器；第一和第二开关电路，其分别耦接至变压器的两侧之一且各自包括至少两个开关；第一电流检测模块，其耦接至变压器的一侧并且检测该侧的电流；第一转换模块，其耦接至第一电流检测模块的输出并且将从该输出接收的电流的信号转换为电压信号；第一比较模块，其耦接至第一转换模块的输出并且将从该输出接收的电压信号与参考电压信号进行比较，并且基于比较结果生成第一调制信号；和第一控制器，其耦接至第一比较模块的输出，并且生成用于第二开关电路中的至少一个开关的、基于第一调制信号和第一开关电路中的至少一个开关的驱动信号的第一控制信号。号的第一控制信号。号的第一控制信号。

【技术实现步骤摘要】
直流至直流转换器、双向直流至直流转换器和控制方法


[0001]本公开内容涉及电子电路的领域，并且具体地涉及直流至直流(DC
‑
DC)转换器。

技术介绍

[0002]目前，CLLC(谐振隔离型双向DC
‑
DC转换器)广泛用于EV(电动汽车)、充电器桩和OBC(车载充电器)应用中。图1示出了CLLC的电路拓扑。在如图1所示的电路中，例如，可以使用集成有具有p
‑
n结特性的体二极管的CoolSiC
TM MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)。由于MOSFET的体二极管的功耗较高，因此会导致系统的低效率。特别地，在低输出电压条件下的满载情况下，较高的输出电流会造成更多的功耗，从而使器件的结温变得不可接受。
[0003]在图1所示的拓扑中，如果对MOSFET的栅极施加例如+15V的正偏压，则MOSFET可以通过沟道将反向电流从源极传导到漏极。这种工作模式称为同步整流(或第三象限操作)。然而，在这种拓扑中，难以达到令人满意的同步整流。
[0004]图2示出了一种现有的同步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流至直流转换器，包括：变压器；第一开关电路和第二开关电路，其分别耦接至所述变压器的两侧之一，并且各自包括至少两个开关；第一电流检测模块，其耦接至所述变压器的一侧并且检测该侧的电流；第一转换模块，其耦接至所述第一电流检测模块的输出，并且将从所述第一电流检测模块接收的电流的信号转换为电压信号；第一比较模块，其耦接至所述第一转换模块的输出，并且将接收自所述第一转换模块的电压信号与参考电压信号进行比较，并且基于比较结果生成第一调制信号；和第一控制器，其耦接至所述第一比较模块的输出，并且生成用于所述第二开关电路中的至少一个开关的第一控制信号，所述第一控制信号基于所述第一调制信号和所述第一开关电路中的至少一个开关的驱动信号。2.根据权利要求1所述的直流至直流转换器，还包括第一驱动器，所述第一驱动器耦接至所述第一控制器，并且基于从所述第一控制器接收的第一控制信号来驱动所述第二开关电路中的至少一个开关。3.根据权利要求1或2所述的直流至直流转换器，还包括：第二电流检测模块，其耦接至所述变压器的另一侧并且检测该另一侧的电流；第二转换模块，其耦接至所述第二电流检测模块的输出，并且将从所述第二电流检测模块接收的电流的信号转换为电压信号；第二比较模块，其耦接至所述第二转换模块的输出，并且将接收自所述第二转换模块的电压信号与所述参考电压信号进行比较，并且基于比较结果生成第二调制信号；和第二控制器，其耦接至所述第二比较模块的输出，并且生成用于所述第一开关电路中的至少一个开关的第二控制信号，所述第二控制信号基于所述第二调制信号和所述第二开关电路中的至少一个开关的驱动信号，其中，所述第一控制器工作时所述第二控制器停止工作，并且所述第二控制器工作时所述第一控制器停止工作。4.根据权利要求3所述的直流至直流转换器，还包括第二驱动器，所述第二驱动器耦接至所述第二控制器，并且基于从所述第二控制器接收的第二控制信号来驱动所述第一开关电路中的至少一个开关。5.根据权利要求3所述的直流至直流转换器，其中，所述第一开关电路是包括第一开关和第二开关的半桥拓扑，并且所述第二开关电路是包括第三开关和第四开关的半桥拓扑；其中，所述第一开关电路耦接至所述变压器的另一侧，并且所述第二开关电路耦接至所述变压器的一侧；以及其中，所述第一控制器被配置成：生成用于所述第三开关和所述第四开关中的一个的、基于所述第一调制信号和所述第一开关的驱动信号的第一控制信号，并且生成用于所述第三开关和所述第四开关中的另一个的、基于所述第一调制信号和所述第二开关的驱动信号的第一控制信号，并且，所述第二控制器被配置成：
生成用于所述第一开关和所述第二开关中的一个的、基于所述第二调制信号和所述第三开关的驱动信号的第二控制信号，并且生成用于所述第一开关和所述第二开关中的另一个的、基于所述第二调制信号和所述第四开关的驱动信号的第二控制信号。6.根据权利要求3所述的直流至直流转换器，其中，所述第一开关电路是包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的全桥拓扑，并且所述第二开关电路是包括第五开关、第六开关、第七开关和第八开关的全桥拓扑；其中，所述第一开关电路耦接至所述变压器的另一侧，并且所述第二开关电路耦接至所述变压器的一侧；以及其中，所述第一控制器被配置成：生成用于所述第五和第八开关和所述第六和第七开关中的一对的、基于所述第一调制信号和所述第一开关或第四开关的驱动信号的第一控制信号，并且生成用于所述第五和第八开关和所述第六和第七开关中的另一对的、基于所述第一调制信号和所述第二开关或第三开关的驱动信号的第一控制信号，并且，所述第二控制器被配置成：生成用于所述第一和第四开关和所述第二和第三开关中的一对的、基于所述第二调制信号和所述第五开关或第八开关的驱动信号的第二控制信号，并且生成用于所述第一和第四开关和所述第二和第三开关中的另一对的、基于所述第二调制信号和所述第六开关或第七开关的驱动信号的第二控制信号。7.根据权利要求4所述的直流至直流转换器，其中，通过同一个电流检测模块复用来实现所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块的功能；和/或其中，通过同一个转换模块复用来实现所述第一转换模块和所述第二转换模块的功能；和/或其中，通过同一个比较模块复用来实现所述第一比较模块和所述比较模块的功能；和/或其中，通过同一个控制器复用来实现所述第一控制器和所述第二控制器的功能；和/或其中，通过同一个驱动器复用来实现所述第一驱动器和所述第二驱动器的功能。8.根据权利要求3所述的直流至直流转换器，其中，所述第一比较模块在接收自所述第一转换模块的电压信号大于所述参考电压信号的情况下输出高电平的脉冲宽度调制信号作为所述第一调制信号，并且在该电压信号小于所述参考电压信号的情况下输出低电平的脉冲宽度调制信号作为所述第一调制信号；以及其中，所述第二比较模块在接收自所述第二转换模块的电压信号大于所述参考电压信号的情况下输出高电平的脉冲宽度调制信号作为所述第二调制信号，并且在该电压信号小于所述参考电压信号的情况下输出低电平的脉冲宽度调制信号作为所述第二调制信号。9.根据权利要求3所述的直流至直流转换器，其中，所述第一控制器在所述第一调制信号和所述第一开关电路中的至少一个开关的驱动信号均为高电平的情况下，输出高电平的第一控制信号，并且在所述第一调制信号和所述第一开关电路中的至少一个开关的驱动信号中的一个为低电平的情况下，输出低电平
的第一控制信号；以及其中，所述第二控制器在所述第二调制信号和所述第二开关电路中的至少一个开关的驱动信号均为高电平的情况下，输出高电平的第二控制信号，并且在所述第二调制信号和所述第二开关电路中的至少一个开关的驱动信号中的一个为低电平的情况下，输出低电平的第二控制信号。10.一种双向直流至直流转换器，包括：变压器；第一开关电路，其耦接至所述变压器的原边，并且包括至少两个开关；第二开关电路，其耦接至所述变压器的副边，并且包括至少两个开关；第一电流检测模块，其耦接至所述副边，并且检测所述副边的电流；第二电流检测模块，其耦接至所述原边，并且检测所述原边的电流；至少一个转换模块，其耦接至所述第一电流检测模块和所述第二电流检测模块中至少之一的输出，并且将从所述第一检测电流模块或所述第二电流检测模块接收的电流的信号转换为电压信号；至少一个比较模块，其耦接至所述转换模块的输出，并且将所述电压信号与参考电压信号进行比较，并且基于比较结果生成调制信号；和至少一个控制器，其耦接至所述比较模块的输出，并且生成用于所述第二开关电路中的至少一个开关的、基于所述调制信号和所述第一开关电路中的至少一个开关的驱动信号的控制信号，或者生成用于所述第一开关电路中的至少一个开关的、基于所述调制信号和所述第二开关电路中的至少一个开关的驱动信号的控制信号。11.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈跃，史威，施三保，伍堂顺，
申请(专利权)人：英飞凌科技奥地利有限公司，
类型：发明
国别省市：