一种宽范围高效隔离双向变换器制造技术

本发明专利技术公开了一种宽范围高效隔离双向变换器，包括逆变电路、谐振电路、变压器以及整流电路，其中，所述谐振电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电感、第二电感以及第三电感，所述第一电感的一端连接第二电感、第一电容和第三电容的一端，所述第一电感和第一电容的另一端分别连接第三电感和第二电容的一端，并作为谐振电路的第一连接端，连接逆变电路，所述第二电感和第三电容的另一端分别连接第三电感和第二电容的另一端，并作为谐振电路的第二连接端，连接变压器的初级绕组，所述变压器的次级绕组连接整流电路的输入侧，所述整流电路的输出侧以及逆变电路的输入侧分别作为该宽范围高效隔离双向变换器的第二外接端和第一外接端。第一外接端。第一外接端。

【技术实现步骤摘要】
一种宽范围高效隔离双向变换器


[0001]本专利技术涉及电源转换
，更具体地涉及一种宽范围高效隔离双向变换器。

技术介绍

[0002]DC
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DC双向变换器是能够根据需要调节能量双向传输的直流/直流的变换器，其主要运用于储能系统、车载电源系统、回馈充放电系统、混合能源电动汽车等场合，其基本需求为实现完全对称双向之外，还必须高效率。
[0003]在传统的LLC谐振双向变换器中，无论正反向工作均能够实现原边侧开关管的ZVS导通以及整流侧二极管的ZCS导通，但其在能量反向流动时，其电路特性不再是LLC谐振特性而退化为LC谐振特性，LC谐振最大的电压增益变为1，大大降低了反向工作时的电压增益，无法实现反向的正常输出，从而无法实现正反向完全对称双向；为了实现完全对称的双向能量流动，业内采用DAB或在LLC基础上增加一级拓扑电路，弥补LLC反向增益能力不足问题，基本实现完全对称的双向，但DAB硬开关和LLC两级拓扑架构，都会带来效率低下的问题，而且随着新能源行业更进一步发展，DC
‑
DC双向变换器的一端电压范围变的越来越宽，为了保证实现宽范围正反完全对称的双向，高效率将变的更加困难，一种能实现宽范围、正反增益完全对称且高效率的双向DC
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DC拓扑将是大势所趋。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能实现宽范围、正反增益完全对称且高效率的宽范围高效隔离双向变换器。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种宽范围高效隔离双向变换器，包括逆变电路、谐振电路、变压器以及整流电路，其中，所述谐振电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电感、第二电感以及第三电感，所述第一电感的一端连接第二电感、第一电容和第三电容的一端，所述第一电感和第一电容的另一端分别连接第三电感和第二电容的一端，并作为谐振电路的第一连接端，连接逆变电路，所述第二电感和第三电容的另一端分别连接第三电感和第二电容的另一端，并作为谐振电路的第二连接端，连接变压器的初级绕组，所述变压器的次级绕组连接整流电路的输入侧，所述整流电路的输出侧以及逆变电路的输入侧分别作为该宽范围高效隔离双向变换器的第二外接端和第一外接端。
[0006]其进一步技术方案为：所述逆变电路包括四个开关管，每两个开关管串联构成一个桥臂，两个桥臂并联后其两端作为宽范围高效隔离双向变换器的第一外接端，所述第一电感和第一电容分别连接至两个桥臂的中点。
[0007]其进一步技术方案为：所述逆变电路包括两个电容和两个开关管，两个电容和两个开关管分别串联构成一个桥臂，两个桥臂并联后其两端作为宽范围高效隔离双向变换器的第一外接端，所述第一电感和第一电容分别连接至两个桥臂的中点。
[0008]其进一步技术方案为：所述逆变电路包括两个开关管，两个开关管串联构成桥臂，所述第一电感和第一电容分别连接至桥臂的中点和桥臂的最下端/最上端。
[0009]其进一步技术方案为：所述逆变电路包括两个电容以及四个开关管，两个电容和四个开关管分别串联构成第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂和第二桥臂并联后其两端作为宽范围高效隔离双向变换器的第一外接端，所述第一桥臂的中点连接第二桥臂的中点，所述第一电感和第一电容分别连接至第二桥臂的上桥臂和下桥臂。
[0010]其进一步技术方案为：所述逆变电路包括两个电容、四个开关管、两个二极管和一第十电容，两个电容和四个开关管分别串联构成一个桥臂，两个桥臂并联后其两端作为宽范围高效隔离双向变换器的第一外接端，所述第一电感和第一电容分别连接至两个桥臂的中点，两所述二极管串联后与第十电容并联，并与四个开关管串联构成的桥臂中间的两开关管并联，且两个电容构成的桥臂中点与串联连接的两二极管之间的连接点连接。
[0011]其进一步技术方案为：所述整流电路包括四个开关管，每两个开关管串联构成一个桥臂，两个桥臂并联后其两端作为宽范围高效隔离双向变换器的第二外接端，所述变压器次级绕组的同名端和异名端分别连接至两个桥臂的中点。
[0012]其进一步技术方案为：所述宽范围高效隔离双向变换器还包括第一滤波电容和第二滤波电容，所述第一滤波电容两端连接至逆变电路的输入侧，所述第二滤波电容两端连接至整流电路的输出侧。
[0013]为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种宽范围高效隔离双向变换器，包括逆变电路、谐振电路、变压器以及整流电路，其中，所述谐振电路包括第一电容、第二电容、第一电感、第二电感以及第三电感，所述第一电感和第二电感的一端均连接第一电容和第二电容的一端，该第一电感的另一端与第三电感的一端连接，并与第一电容的另一端作为谐振电路的第一连接端，连接逆变电路，该第二电感的另一端与第三电感的另一端连接，并与第二电容的另一端作为谐振电路的第二连接端，连接变压器的初级绕组，所述变压器的次级绕组连接整流电路的输入侧，所述整流电路的输出侧以及逆变电路的输入侧分别作为该宽范围高效隔离双向变换器的第二外接端和第一外接端。
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种宽范围高效隔离双向变换器，包括逆变电路、谐振电路、变压器以及整流电路，其中，所述谐振电路包括第一电容、第二电容、第一电感、第二电感以及第三电感，所述第一电感的一端连接第一电容和第三电感的一端，所述第二电感的一端连接第三电感的另一端和第二电容的一端，该第一电感的另一端连接第二电感的另一端，并与第一电容的另一端作为谐振电路的第一连接端，连接逆变电路，所述第一电感的该另一端与第二电容的另一端作为谐振电路的第二连接端，连接变压器的初级绕组，所述变压器的次级绕组连接整流电路的输入侧，所述整流电路的输出侧以及逆变电路的输入侧分别作为该宽范围高效隔离双向变换器的第二外接端和第一外接端。
[0015]与现有技术相比，本专利技术宽范围高效隔离双向变换器中的谐振电路在能量正反向流动时的等效电路均为多元件谐振电路，正反向工作时实现软开关，损耗较小，解决了传统LLC谐振电路不能反向同等性能工作的问题，即本专利技术宽范围高效隔离双向变换器在能量反向流动时可升压，可有效提升变换器的输入输出电压范围，实现宽电压范围输出，同时在能量正反向流动时增益相同，且本专利技术谐振电路的结构设计，在采用开关调频控制时不需宽频控制即可实现宽电压范围输出，即开关控制频率可压缩变窄，提高效率。
附图说明
[0016]图1是本专利技术宽范围高效隔离双向变换器第一实施例的电路示意图。
[0017]图2是本专利技术宽范围高效隔离双向变换器处于升压状态时开关频率和输出电压的仿真示意图。
[0018]图3是本专利技术宽范围高效隔离双向变换器处于降压状态时开关频率和输出电压的仿真示意图。
[0019]图4是本专利技术宽范围高效隔离双向变换器第二实施例的电路示意图。
[0020]图5是本专利技术宽范围高效隔离双向变换器第三实施例的电路示意图。
[0021]图6是本专利技术宽范围高效隔离双向变换器第四实施例的电路示意图。
[0022]图7是本专利技术宽范围高效隔离双向变换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽范围高效隔离双向变换器，其特征在于：所述宽范围高效隔离双向变换器包括逆变电路、谐振电路、变压器以及整流电路，其中，所述谐振电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电感、第二电感以及第三电感，所述第一电感的一端连接第二电感、第一电容和第三电容的一端，所述第一电感和第一电容的另一端分别连接第三电感和第二电容的一端，并作为谐振电路的第一连接端，连接逆变电路，所述第二电感和第三电容的另一端分别连接第三电感和第二电容的另一端，并作为谐振电路的第二连接端，连接变压器的初级绕组，所述变压器的次级绕组连接整流电路的输入侧，所述整流电路的输出侧以及逆变电路的输入侧分别作为该宽范围高效隔离双向变换器的第二外接端和第一外接端。2.如权利要求1所述的宽范围高效隔离双向变换器，其特征在于：所述逆变电路包括四个开关管，每两个开关管串联构成一个桥臂，两个桥臂并联后其两端作为宽范围高效隔离双向变换器的第一外接端，所述第一电感和第一电容分别连接至两个桥臂的中点。3.如权利要求1所述的宽范围高效隔离双向变换器，其特征在于：所述逆变电路包括两个电容和两个开关管，两个电容和两个开关管分别串联构成一个桥臂，两个桥臂并联后其两端作为宽范围高效隔离双向变换器的第一外接端，所述第一电感和第一电容分别连接至两个桥臂的中点。4.如权利要求1所述的宽范围高效隔离双向变换器，其特征在于：所述逆变电路包括两个开关管，两个开关管串联构成桥臂，所述第一电感和第一电容分别连接至桥臂的中点和桥臂的最下端/最上端。5.如权利要求1所述的宽范围高效隔离双向变换器，其特征在于：所述逆变电路包括两个电容以及四个开关管，两个电容和四个开关管分别串联构成第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂和第二桥臂并联后其两端作为宽范围高效隔离双向变换器的第一外接端，所述第一桥臂的中点连接第二桥臂的中点，所述第一电感和第一电容分别连接至第二桥臂的上桥臂和下桥臂。6.如权利要求1所述的宽范围高效隔离双向变换器，其特征在于：所述逆变电路包括两个电容、四个开关管、两个二极管和一第十电容，两个电容和四个开关管分别串联构成一个桥臂，两个桥臂并联后其两端作为宽范围高效隔离双向变换器的第一外接端，所述第一电感和第一电容分别连接至两个桥...

【专利技术属性】
技术研发人员：向小路，李俊敏，
申请(专利权)人：深圳深源技术能源有限公司，
类型：发明
国别省市：