本发明专利技术公开了一种能对前端高压母线放电的全桥隔离直流变换器，包括隔离变压器、辅助电源、控制电路、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管；辅助电源包括多路相互隔离的输出，其中一路输出接第四二极管的正端，其他各路输出用于给控制电路提供工作电压；辅助电源的输入端接第三二极管的负端；第三二极管的正端、第四二极管的负端接全桥隔离直流变换器的低压输出端；第二电容接于辅助电源的输入端同地之间；第一二极管、第二二极管的正端分别接所述隔离变压器副边绕组的两端，负端接辅助电源的输入端。第四二极管可用开关管替代。本发明专利技术，能对前端高压母线无损放电，能量损耗较小，转换效率高，成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及全桥隔离直流变换器，特别涉及一种能对前端高压母线放电的全桥隔离直流变换器。
技术介绍
在电动/混合动力汽车中，存在车用DC/DC (直流)变换器将高压电池的电压转换成低压电池的电压，给低压负载供电，如车载空调、音响、电动车窗等。1. 2kff以上车用DC/ DC变换器通常采用全桥隔离拓扑结构，副边为全波整流，如图1所示，高压电池正端通过高压母线接第一开关管Q1、第三开关管Q3，高压电池负端通过地线接第二开关管Q2、第四开关管Q4，高压母线同地线之间接有母线电容C，隔离变压器T原边绕组接在第一开关管Ql、 第二开关管Q2的接点与第三开关管Q3、第四开关管Q4的接点之间，在每个周期内第二开关管Q2、第三开关管Q3与第一开关管Q1、第四开关管Q4交替导通，导通时间可调，加到隔离变压器原边绕组的电压是幅值为高压电池高压Vin的交变方波。隔离变压器副边绕组的两端与地之间分别接第五整流开关管Q5、第六整流开关管Q6，隔离变压器副边绕组的中间抽头经第一电感Li、第一电容Cl串接到地，第一电感Ll同第一电容Cl的连接端接低压电池正端，低压电池负端接地，第一电容Cl同第一电感Ll的连接端作为全桥隔离直流变换器的低压输出端，输出低压Vout到低压电池。电路中各开关管的控制电路由低压小功率辅助电源提供工作电压，低压小功率辅助电源的功率一般为几瓦到几十瓦，电路拓扑可以是正激、 反激等。出于人身安全的考虑，通常要求在DC/DC变换器停机后，必须将前端高压母线电压放电，如我国国家标准(GB18488)要求将前端高压母线电压放电至60V以下。然而，采用主电路给前端高压母线放电难以满足要求，例如某DC/DC变换器输出低压Vout = 12V，隔离变压器原副边绕组匝数比N = 10，那么该DC/DC变换器通过主电路只能将前端高压母线电压Vin放电至Vin = Vout*N = 120V，不满足我国国家标准要求。为了给前端高压母线放电，目前通常采用的方案有两种。方案一，是在前端高压母线与地之间外加开关管和电阻串联的辅助电路，如图2 所示。当主电路停机后第七开关管Q7开通，通过串联电阻R给前端高压母线放电，前端母线电容C的能量大部分消耗在电阻R上，该方案的缺点是损耗大，电阻发热严重；方案二，是在前端高压母线两端加入小功率正激电路，如图3所示，将前端高压母线电压降压输出给低压电池，该方案需要外加整套正激电路，包括开关管、二极管、变压器、 电感、电容等很多器件，增加了成本和系统的复杂性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能对前端高压母线放电的全桥隔离直流变换器，能对前端高压母线无损放电，能量损耗较小，转换效率高，成本低。为解决上述技术问题，本专利技术的能对前端高压母线放电的全桥隔离直流变换器，包括隔离变压器、第五整流开关管、第六整流开关管、辅助电源、控制电路，隔离变压器副边绕组的两端与地之间分别接第五整流开关管、第六整流开关管，还包括第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管；所述辅助电源包括多路相互隔离的输出，其中一路输出接所述第四二极管的正端，其他各路输出用于给所述控制电路提供工作电压；所述辅助电源的输入端接第三二极管的负端；所述第三二极管的正端、所述第四二极管的负端接全桥隔离直流变换器的低压输出端，用于接低压电池正端；所述第二电容接于辅助电源的输入端同地之间；所述第一二极管、第二二极管的正端分别接所述隔离变压器副边绕组的两端，所述第一二极管、第二二极管的负端接所述辅助电源的输入端。所述控制电路，用于给全桥隔离直流变换器的高压侧和低压侧的各开关管提供控制信号；当全桥隔离直流变换器的高压输入端与高压电池接通，控制所述隔离变压器原边逆变桥中的各开关管，以及第五整流开关管、第六整流开关管处于正常工作模式；当全桥隔离直流变换器的高压输入端与高压电池断开，控制所述隔离变压器原边逆变桥中的各开关管处于正常工作模式，控制第五整流开关管、第六整流开关管处于关断状态。还可以包括第三电容、第四电容；所述第三电容、第四电容并接于所述第一二极管、第二二极管的负端同地之间。可以以第八开关管替代所述第四二极管，将所述辅助电源的其中一路输出接到全桥隔离直流变换器的低压输出端。当全桥隔离直流变换器的高压输入端与高压电池接通，所述控制电路控制所述第八开关管断开，当全桥隔离直流变换器的高压输入端与高压电池断开，所述控制电路控制所述第八开关管接通。本专利技术的能对前端高压母线放电的全桥隔离直流变换器，利用具有多路相互隔离的输出的辅助电源对前端高压母线放电，辅助电源在给全桥隔离直流变换器的高压侧和低压侧的各开关管的控制电路提供工作电压的同时还将全桥隔离直流变换器前端高压母线放电能量传递给低压电池。本专利技术的能对前端高压母线放电的全桥隔离直流变换器，利用常规全桥隔离直流变换器中需要配置的辅助电源给前端高压母线主动放电，前端高压母线能量通过辅助电源传递到低压电池，损耗较小，有利于提高系统效率和可靠性；只需在最基本的全桥隔离转换拓扑结构的基础上，增加少数几个器件即可，节省了系统器件成本。附图说明下面结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1是全桥隔离直流变换器的典型电路；图2是外加开关管和电阻串联的辅助电路的全桥隔离直流变换器；图3是前端高压母线两端加入小功率正激电路的全桥隔离直流变换器；图4是本专利技术的能对前端高压母线放电的全桥隔离直流变换器第一实施方式电路图；图5是本专利技术的能对前端高压母线放电的全桥隔离直流变换器第二实施方式电路图。具体实施例方式本专利技术的能对前端高压母线放电的全桥隔离直流变换器第一实施方式如图4所示，包括隔离变压器T、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五整流开关管Q5、第六整流开关管Q6、第一电感Li、母线电容C、第一电容Cl、辅助电源、控制电路，还包括第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4;母线电容C、隔离变压器T、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五整流开关管Q5、第六整流开关管Q6、第一电感Li、第一电容Cl组成了最基本的全桥隔离转换拓扑结构。高压电池正端通过高压母线接第一开关管Q1、第三开关管Q3， 高压电池负端通过地线接第二开关管Q2、第四开关管Q4，母线电容C接在高压母线同地线之间，隔离变压器T原边绕组接在第一开关管Q1、第二开关管Q2的接点与第三开关管Q3、 第四开关管Q4的接点之间，在每个周期内第二开关管Q2、第三开关管Q3与第一开关管Q1、 第四开关管Q4交替导通，导通时间可调，加到变压器原边绕组电压是幅值为高压电池高压的交变方波。隔离变压器副边绕组的两端与地之间分别接第五整流开关管Q5、第六整流开关管Q6，隔离变压器副边绕组的中间抽头经第一电感Li、第一电容Cl串接到地，第一电感 Ll同第一电容Cl的连接端作为全桥隔离直流变换器的低压输出端接低压电池正端，低压电池负端接地。所述控制电路，用于给全桥隔离直流变换器的高压侧和低压侧的开关管提供控制信号；当全桥隔离直流变换器的高压输入端与高压电池接通，控制所述隔离变压器原边逆变桥中的各开关管(第一开关管Q1、第二开关管Q2、第本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种能对前端高压母线放电的全桥隔离直流变换器，包括隔离变压器、第五整流开关管、第六整流开关管、辅助电源、控制电路，隔离变压器副边绕组的两端与地之间分别接第五整流开关管、第六整流开关管，其特征在于，还包括第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管；所述辅助电源包括多路相互隔离的输出，其中一路输出接所述第四二极管的正端，其他各路输出用于给所述控制电路提供工作电压；所述辅助电源的输入端接第三二极管的负端；所述第三二极管的正端、所述第四二极管的负端接全桥隔离直流变换器的低压输出端，用于接低压电池正端；所述第二电容接于辅助电源的输入端同地之间；所述第一二极管、第二二极管的正端分别接所述隔离变压器副边绕组的两端，所述第一二极管、第二二极管的负端接所述辅助电源的输入端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王兴，王伟毅，付登萌，孙辉，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。