一种多功能隔离型DC/DC变换器及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种多功能隔离型DC/DC变换器及其控制方法，包括主电路、控制系统和控制电源；所述主电路包括第一电容器、第二电容器、第三电容器、高频变压器、第一开关组件S1

【技术实现步骤摘要】
一种多功能隔离型DC/DC变换器及其控制方法


[0001]本专利技术涉及DC/DC变换器
，具体涉及一种多功能隔离型DC/DC变换器及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着直流型电源、直流型负荷和直流供电系统的逐步推广，隔离型DC/DC变换器得到了大量的应用。直流供电系统里不同电压等级之间能量的交互通过隔离型DC/DC变换器实现，新能源汽车充电桩中充电模块部分通过隔离型DC/DC变换器实现，低压储能系统的对外输出接口通过隔离型DC/DC变换器实现，可以说只要是有直流应用的场景就会伴随有隔离型DC/DC变换器的使用。由于直流应用场景中隔离型DC/DC变换器的使用广泛导致不同应用场景中隔离型DC/DC变换器的需求和实现的功能各不相同。目前在直流应用场景中，针对不同的应用需求，开发对应的隔离型DC/DC变换器是主要的思路和做法，导致隔离型DC/DC变换器的品类多、通用性差，不能快速应用和推广。
[0003]在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：
[0004]关于满足具体应用场景的隔离型DC/DC变换器，该变换器能够满足直流供电系统中不同电压等级之间的功率交换，但是针对具体应用场景定制化开发的对应隔离型DC/DC变换器必然造成单机成本高、适配性差等缺点；尤其是直流系统中多种应用场景所需要的隔离型DC/DC变换器互不通用，在一定程度上影响直流系统的进程及标准化工作。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种多功能隔离型DC/DC变换器及其控制方法，以解决传统针对具体应用场景定制化开发的对应隔离型DC/DC变换器必然造成单机成本高、适配性差的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出一种多功能隔离型DC/DC变换器，包括主电路、控制系统和控制电源；
[0007]所述主电路包括第一电容器、第二电容器、第三电容器、高频变压器、第一开关组件S1、第二开关组件S2、第三开关组件S3、第四开关组件S4、第五开关组件S5、第六开关组件S6、第七开关组件S7以及第八开关组件S8；所述第一电容器为DC/DC变压器的低压侧，所述第三电容器为DC/DC变压器的高压侧；
[0008]其中，所述第一开关组件S1的第一端同时连接所述第一电容器的第一端和所述第三开关组件S3的第一端，所述第一开关组件S1的第二端同时连接所述第二开关组件S2的第一端和所述第二电容器的第一端；所述第二开关组件S2的第二端同时连接所述第一电容器的第二端和所述第四开关组件S4的第二端；所述第三开关组件S3的第二端连接所述第四开关组件S4的第一端；所述第五开关组件S5的第一端同时连接所述第三电容器的第一端和第七开关组件S7的第一端，所述第五开关组件S5的第二端连接所述第六开关组件S6的第一端；所述第六开关组件S6的第二端同时连接所述第八开关组件S8的第二端以及所述第三电
容器的第二端；所述第七开关组件S7的第二端连接所述第八开关组件S8的第一端；所述高频变压器的一次绕组的第一端连接所述第二电容器的第二端，所述高频变压器的一次绕组的第二端连接所述第三开关组件S3的第二端，所述高频变压器的二次绕组的第一端连接所述第五开关组件S5的第二端，所述高频变压器的二次绕组的第二端连接所述第七开关组件S7的第二端；
[0009]所述控制系统包括第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块、第四控制模块，所述第四控制模块通过选择开关Switch与所述第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块连接，所述第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块分别具有不同的控制模式；所述选择开关Switch用于切换开关状态，以使得所述第一控制模块与所述第四控制模块连接实现第一种控制模式，或使得所述第二控制模块与所述第四控制模块连接实现第二种控制模式，或使得所述第三控制模块与所述第四控制模块连接实现第三种控制模式，所述第四控制模块输出相应的占空比，以控制所述第一开关组件S1、第二开关组件S2、第三开关组件S3、第四开关组件S4、第五开关组件S5、第六开关组件S6、第七开关组件S7以及第八开关组件S8的工作；
[0010]所述控制电源包括第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第一二极管和第二二极管，所述第一DC/DC模块的输入端用于输入低压侧电压V
L
，所述第一DC/DC模块的输出端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极连接所述第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极连接所述第二DC/DC模块的输出端，所述第二DC/DC模块的输入端用于输入低压侧电压V
H
；所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极与所述控制系统连接。
[0011]优选地，所述第一种控制模式为高压侧电压闭环+低压侧电流闭环双闭环的控制模式。
[0012]优选地，所述第二种控制模式为高压侧电压闭环+低压侧电流闭环双闭环的控制模式。
[0013]优选地，所述第三种控制模式为低压侧电流闭环的控制模式。
[0014]优选地，所述第一开关组件S1、第二开关组件S2、第三开关组件S3、第四开关组件S4、第五开关组件S5、第六开关组件S6、第七开关组件S7以及第八开关组件S8结构相同，均为一个三极管并联一个二极管。
[0015]本专利技术还提出一种多功能隔离型DC/DC变换器的控制方法，包括以下步骤：
[0016]当所述选择开关Switch处于第一状态时，隔离型DC/DC变换器运行于稳定高压侧电压V
H
的模式；在该运行模式下，隔离型DC/DC变换器低压侧接线端V
L
上电，所述控制电源由V
L
经过所述第一DC/DC模块后产生24V并为所述控制系统供电；所述控制系统采用高压侧电压闭环+低压侧电流闭环双闭环的控制模式，计算得到占空比并控制主电路中开关器件S1～S8的工作。
[0017]优选地，还包括以下步骤：
[0018]当所述选择开关Switch处于第二状态时，隔离型DC/DC变换器运行于稳定低压侧电压V
L
的模式；在该运行模式下，隔离型DC/DC变换器高压侧接线端V
H
上电，所述控制电源由V
H
经过所述第二DC/DC模块后产生24V并为所述控制系统供电；所述控制系统采用低压侧电压闭环+低压侧电流闭环双闭环的控制模式，计算得到占空比并控制主电路中开关器件S1～S8的工作。
[0019]优选地，还包括以下步骤：
[0020]当所述选择开关Switch处于第三状态时，隔离型DC/DC变换器运行于控制高低压侧功率流动的模式；在该运行模式下，隔离型DC/DC变换器低压侧接线端V
L
上电，高压侧接线端V
H
上电，所述控制电源由V
L
经过所述第一DC/DC模块后产生24V、V
H
经过所述第二DC/DC模块后产生24V，两路24V电压为所述控制系统供电；所述控制系统采用低压侧电流闭环的控制模式，计算得到占空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能隔离型DC/DC变换器，其特征在于，包括主电路、控制系统和控制电源；所述主电路包括第一电容器、第二电容器、第三电容器、高频变压器、第一开关组件S1、第二开关组件S2、第三开关组件S3、第四开关组件S4、第五开关组件S5、第六开关组件S6、第七开关组件S7以及第八开关组件S8；所述第一电容器为DC/DC变压器的低压侧，所述第三电容器为DC/DC变压器的高压侧；其中，所述第一开关组件S1的第一端同时连接所述第一电容器的第一端和所述第三开关组件S3的第一端，所述第一开关组件S1的第二端同时连接所述第二开关组件S2的第一端和所述第二电容器的第一端；所述第二开关组件S2的第二端同时连接所述第一电容器的第二端和所述第四开关组件S4的第二端；所述第三开关组件S3的第二端连接所述第四开关组件S4的第一端；所述第五开关组件S5的第一端同时连接所述第三电容器的第一端和第七开关组件S7的第一端，所述第五开关组件S5的第二端连接所述第六开关组件S6的第一端；所述第六开关组件S6的第二端同时连接所述第八开关组件S8的第二端以及所述第三电容器的第二端；所述第七开关组件S7的第二端连接所述第八开关组件S8的第一端；所述高频变压器的一次绕组的第一端连接所述第二电容器的第二端，所述高频变压器的一次绕组的第二端连接所述第三开关组件S3的第二端，所述高频变压器的二次绕组的第一端连接所述第五开关组件S5的第二端，所述高频变压器的二次绕组的第二端连接所述第七开关组件S7的第二端；所述控制系统包括第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块、第四控制模块，所述第四控制模块通过选择开关Switch与所述第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块连接，所述第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块分别具有不同的控制模式；所述选择开关Switch用于切换开关状态，以使得所述第一控制模块与所述第四控制模块连接实现第一种控制模式，或使得所述第二控制模块与所述第四控制模块连接实现第二种控制模式，或使得所述第三控制模块与所述第四控制模块连接实现第三种控制模式，所述第四控制模块输出相应的占空比，以控制所述第一开关组件S1、第二开关组件S2、第三开关组件S3、第四开关组件S4、第五开关组件S5、第六开关组件S6、第七开关组件S7以及第八开关组件S8的工作；所述控制电源包括第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、第一二极管和第二二极管，所述第一DC/DC模块的输入端用于输入低压侧电压V
L
，所述第一DC/DC模块的输出端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极连接所述第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极连接所述第二DC/DC模块的输出端，所述第二DC/DC模块的输入端用于输入低压侧电压V
H
；所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极...

【专利技术属性】
技术研发人员：何山，赵宇明，王静，张文凯，邱凯翔，童亦斌，梁建钢，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：