通用开关电源制造技术

本发明专利技术公开一种通用开关电源，其包括第一滤波电路、变换电路和第二滤波电路，所述第一滤波电路的输出端与所述变换电路的输入端相连，所述变换电路的输出端与所述第二滤波电路的输入端相连，所述第二滤波电路的两个端子为通用开关电源的输出端。本发明专利技术的通用开关电源利用带两个H桥的变换电路将直流电压转换为的交流电压再进行整流的处理，从而实现双向直流功率传输，其升压比高、电路结构简单、控制简便、输出电压稳定性好，符合微电网的发展要求，且具有设计结构新颖、通用性强、成本低廉等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电カ电子的
，具体地，涉及ー种通用开关电源，其可实现12V直流-120V直流双向直流功率传输，或120V直流-12V直流双向直流功率传输。
技术介绍
通用开关电源是微电网重要组成部分。随着我国微电网的迅猛发展，对于通用开关电源的需求越来越旺盛，对通用开关电源功率传输的灵活性要求也越来越高。稳定性好、实现双向直流功率传输的通用开关电源符合微电网的发展要求，具有良好的应用前景。为了完成双向直流功率传输，通用开关电源可以采用带隔离型的开关电源和非隔离型的开关电源。与带隔离型的开关电源相比，非隔离型的开关电源具有结构简单、成本低廉、电源利用率高和稳定可靠的优点。·经过对现有适合双向直流功率传输技术的检索发现，文章《电动客车直流电机驱动双向升降压变换器的研究》(《佳木斯大学学报》，2005第3期)中描述的开关电源的结构缺少boost升压结构，其升压能力低，且会产生电流震荡，増加了控制的复杂度，无法应用于微电网中。为此需要采用新的通用开关电源，提高升压比，提高电源利用率，简化控制，保证供电质量。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供ー种通用开关电源，其能够实现双向直流功率传输，具有高升压比、结构简単、控制简便、成本低廉等优点。为实现上述目的，本专利技术提供了ー种通用开关电源，其包括第一滤波电路、变换电路和第二滤波电路，所述第一滤波电路的输出端与所述变换电路的输入端相连，所述变换电路的输出端与所述第二滤波电路的输入端相连，所述第二滤波电路的两个端子为通用开关电源的输出端；其中，所述第一滤波电路为电容电路，包括第一电阻和第一电解电容，其中，所述第一电阻为稳定电阻，其两端与直流电源的输入正极和输入负极相连；所述第一电解电容与所述第一电阻并联，其正极与所述输入正极相连，其负极与所述输入负极相连；所述变换电路为带两个H桥的变换电路，包括第一电感、第二电感和八个IGBT，其中，所述第一电感两端分别与第一节点和第三节点相连；所述第二电感两端分别与第二节点和第四节点相连；第一 IGBT集电极与所述输入正极相连，其发射极与所述第一节点相连；第二 IGBT集电极与所述第一节点相连，其发射极与所述输入负极相连；第三IGBT集电极与所述输入正极相连，其发射极与所述第二节点相连；第四IGBT集电极与所述第二节点相连，其发射极与所述输入负极相连第五IGBT集电极与直流电源的输出正极相连，其发射极与所述第三节点相连；第六IGBT集电极与所述第三节点相连，其发射极与直流电源的输出负极相连；第七IGBT集电极与所述输出正极相连，其发射极与所述第四节点相连；第八IGBT集电极与所述第四节点相连，其发射极与所述输出负极相连；其中，所述第一节点为所述第一 IGBT与所述第二 IGBT构成的桥臂中点，所述第二节点为所述第三IGBT与所述第四IGBT构成的桥臂中点，所述第三节点为所述第五IGBT与所述第六IGBT构成的桥臂中点，所述第四节点为所述第七IGBT与所述第八IGBT构成的桥臂中点；所述第二滤波电路为电容电路，包括第二电阻和第二电解电容，其中，所述第二电解电容正极与所述输出正极相连，其负极与所述输出负极相连，所述第二电阻为稳定电阻，其两端与所述第二电解电容两端并联。根据上述的通用开关电源，其中，所述的八个IGBT的门极接收PWM脉冲控制信号，并且当正向功率传输时，所述第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT和第四IGBT构成逆变器，将左侧输入直流变换为交流，通过所述第一电感和第二电感传输至由所述第五IGBT、第六IGBT、第七IGBT和第八IGBT构成的整流器并输出直流；反向功率传输时，所述第五IGBT、第六IGBT、第七IGBT和第八IGBT构成的逆变器，将右侧输入变换为交流，通过所述第一电感和第二电感传输至由第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT和第四IGBT构成的整流器并输出·直流。根据上述的通用开关电源，其中，所述第二 IGBT和第四IGBT的发射极与所述第六IGBT和第八IGBT的发射极相连。进ー步地，根据上述的通用开关电源，其中，所述的八个IGBT的门极接收PWM脉冲控制信号，当所述第一 IGBT和第三IGBT以一定占空比开通关断，其余IGBT始终开通时，所述变换电路正向降压；当第二 IGBT和第四IGBT以一定占空比开通关断，其余IGBT始终开通时，所述变换电路正向升压；当第五IGBT和第七IGBT以一定占空比开通关断，其余IGBT始終开通时，所述变换电路反向降压；当第六IGBT和第八IGBT以一定占空比开通关断，其余IGBT始终开通时，所述变换电路正向降压。根据上述的通用开关电源，其中，所述变换电路还包括第九IGBT、第十IGBT、第i^一 IGBT、第十二 IGBT和第三电感；第五节点为所述第九IGBT与所述第十IGBT构成的桥臂中点，第六节点为所述第十一 IGBT与所述第十二 IGBT构成的桥臂中点；其中，所述第九IGBT集电极与所述输入正极相连，其发射极与所述第五节点相连；第十IGBT集电极与第五节点相连，其发射极与所述输入负极相连；第十一 IGBT集电极与所述输出正极相连，其发射极与所述第六节点相连；第十二 IGBT集电极与所述第六节点相连，其发射极与所述输出负极相连，所述第三电感两端分别与所述第五节点和所述第六节点相连。进ー步地，根据上述的通用开关电源，其中，所述十二个IGBT的门极接收PWM脉冲控制信号，正向功率传输时，所述第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第九IGBT和第十IGBT构成三相逆变器，将左侧输入直流变换为三相交流，通过所述第一电感、第二电感和第三电感传输至由第五IGBT、第六IGBT、第七IGBT、第八IGBT、第i^一 IGBT和第十二IGBT构成的三相整流器，并输出直流；反向功率传输时，第五IGBT、第六IGBT、第七IGBT、第八IGBT、第i^一 IGBT和第十二 IGBT构成的三相逆变器，将右侧输入变换为三相交流，通过所述第一电感、第二电感和第三电感传输至由第一 IGBT、第二 IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第九IGBT和第十IGBT构成的整流器，并输出直流。进ー步地，根据上述的通用开关电源，其中，所述第二 IGBT、第四IGBT和第十IGBT的发射极与所述第六IGBT、第八IGBT和第十二 IGBT的发射极相连。更进一歩地，根据上述的通用开关电源，其中，所述十二个IGBT的门极接收PWM脉冲控制信号，当所述第一 IGBT、第三IGBT和第九IGBT以一定占空比开通关断，其余IGBT始终开通时，所述变换电路正向降压；当第二 IGBT、第四IGBT和第十IGBT以一定占空比开通关断，其余IGBT始终开通时，所述变换电路正向升压；当第五IGBT、第七IGBT和第i^ 一IGBT以一定占空比开通关断，其余IGBT始终开通时，所述变换电路反向降压；当第六IGBT、第八IGBT和第十二 IGBT以一定占空比开通关断，其余IGBT始终开通时，所述变换电路正向降压。因此，本专利技术的通用开关电源利用带两个H桥的变换电路将直流电压转换为的交流电压再进行整流的处理，从而实现双向直流功率传输，其升压比高、电路结构简单、控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用开关电源，其特征在于，包括第一滤波电路、变换电路和第二滤波电路，所述第一滤波电路的输出端与所述变换电路的输入端相连，所述变换电路的输出端与所述第二滤波电路的输入端相连，所述第二滤波电路的两个端子为通用开关电源的输出端；其中，所述第一滤波电路为电容电路，包括第一电阻和第一电解电容，其中，所述第一电阻为稳定电阻，其两端与直流电源的输入正极和输入负极相连；所述第一电解电容与所述第一电阻并联，其正极与所述输入正极相连，其负极与所述输入负极相连；所述变换电路为带两个H桥的变换电路，包括第一电感、第二电感和八个IGBT，其中，所述第一电感两端分别与第一节点和第三节点相连；所述第二电感两端分别与第二节点和第四节点相连；第一IGBT集电极与所述输入正极相连，其发射极与所述第一节点相连；第二IGBT集电极与所述第一节点相连，其发射极与所述输入负极相连；第三IGBT集电极与所述输入正极相连，其发射极与所述第二节点相连；第四IGBT集电极与所述第二节点相连，其发射极与所述输入负极相连第五IGBT集电极与直流电源的输出正极相连，其发射极与所述第三节点相连；第六IGBT集电极与所述第三节点相连，其发射极与直流电源的输出负极相连；第七IGBT集电极与所述输出正极相连，其发射极与所述第四节点相连；第八IGBT集电极与所述第四节点相连，其发射极与所述输出负极相连；其中，所述第一节点为所述第一IGBT与所述第二IGBT构成的桥臂中点，所述第二节点为所述第三IGBT与所述第四IGBT构成的桥臂中点，所述第三节点为所述第五IGBT与所述第六IGBT构成的桥臂中点，所述第四节点为所述第七IGBT与所述第八IGBT构成的桥臂中点；所述第二滤波电路为电容电路，包括第二电阻和第二电解电容，其中，所述第二电解电容正极与所述输出正极相连，其负极与所述输出负极相连，所述第二电阻为稳定电阻，其两端与所述第二电解电容两端并联。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆飞，王男，杨喜军，郜登科，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：