CN1352488A - 一种双向直流－直流变换器 - Google Patents

一种双向直流－直流变换器 Download PDF

Info

Publication number
CN1352488A
CN1352488A CN 01132209 CN01132209A CN1352488A CN 1352488 A CN1352488 A CN 1352488A CN 01132209 CN01132209 CN 01132209 CN 01132209 A CN01132209 A CN 01132209A CN 1352488 A CN1352488 A CN 1352488A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transformer
switch
converter
main switch
series
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 01132209
Other languages
English (en)
Other versions
CN1127796C (zh
Inventor
陈刚
徐德鸿
汪槱生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN 01132209 priority Critical patent/CN1127796C/zh
Publication of CN1352488A publication Critical patent/CN1352488A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1127796C publication Critical patent/CN1127796C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明的双向直流－直流变换器包括二个主开关,二个辅助开关以及变压器和钳位电容,其中一个主开关与变压器的原边绕组及直流电源或有源负载串联成回路,另一个主开关与变压器的副边绕组及直流电源或有源负载串联成回路,一个辅助开关与钳位电容相串联电路跨接在变压器原边绕组的两端,或者跨接在与原边绕组串联的主开关的两端,另一个辅助开关与钳位电容相串联电路跨接在变压器副边绕组的两端,或者跨接在与副边绕组串联的主开关的两端。本发明的双向直流－直流变换器结构非常简单,成本低,变换器控制和开关管的驱动容易,该变换器可以实现软开关工作,在低压大电流场合,同步整流器工作方式降低了变换器的通态损耗,变换器工作效率较高。

Description

一种双向直流-直流变换器
技术领域
本发明涉及双向直流-直流变换器。
背景技术
近年来，为了提高双向直流-直流变换器的效率，不少软开关技术相继被运用。一些变换器使用谐振技术，但往往因为变换器中存在较高的电压电流应力以及有些变换器需变频工作等因素，限制了它们的应用；还有一些变换器采用零电压转换或零电流转换技术，然而不足之处是往往变换器中的辅助开关器件没有工作在软开关状态；相移全桥式双向直流-直流变换器由于较适合于大功率场合，而在小功率场合则显得结构复杂，成本过高。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、成本低、能保证所有功率开关器件均实现软开关工作，损耗小，效率高的双向直流-直流变换器。
为达上述目的，本发明采取的技术方案是：应用对称结构有源钳位相移控制来实现能量在变换器内的双向传输。发明的双向直流-直流变换器包括二个主开关，二个辅助开关以及变压器和钳位电容，其中一个主开关与变压器的原边绕组及直流电源或有源负载串联成回路，另一个主开关与变压器的副边绕组及直流电源或有源负载串联成回路，一个辅助开关与钳位电容相串联电路跨接在变压器原边绕组的两端，或者跨接在与原边绕组串联的主开关的两端，另一个辅助开关与钳位电容相串联电路跨接在变压器副边绕组的两端，或者跨接在与副边绕组串联的主开关的两端。
本发明的双向直流-直流变换器结构非常简单，成本低，变换器控制和开关管的驱动容易，该变换器可以实现软开关工作，在低压大电流场合，同步整流器工作方式降低了变换器的通态损耗，变换器工作效率较高。
附图说明
图1是本发明电路结构实例之一；
图2是本发明电路结构实例之二；
图3是本发明另一具体电路实例。
具体实施方式
参照图1，发明的双向直流-直流变换器包括二个主开关M1、M2，二个辅助开关M3、M4，变压器Tx和钳位电容Cc1、Cc2，其中一个主开关M1与变压器Tx的原边绕组及直流电源或有源负载V1串联成回路，另一个主开关M2与变压器Tx的副边绕组和直流电源或有源负载V2串联成回路，此例中，辅助开关M3与钳位电容Cc1的串联电路跨接在变压器原边绕组的两端，辅助开关M4与钳位电容Cc2的串联电路跨接在变压器副边绕组的两端。或者也可如图2所示，将辅助开关M3与钳位电容Cc1的串联电路跨接在与原边绕组串联的主开关M1的两端，另一个辅助开关M4与钳位电容Cc2的串联电路跨接在与副边绕组串联的主开关M2的两端。
主开关和辅助开关可以是功率双极型晶体管或绝缘门极晶体管或其它可控的开关器件。
本发明的双向直流-直流变换器，其变压器的漏感是变换器能量传输的重要部件，为了增强漏感，也可在变压器的原边绕组和副边绕组分别串联一个电感，见图3所示，在变压器的原边绕组串有电感L1，副边绕组串有电感L2。这时，所说的变压器的原边绕组包括与其串联的电感L1，副连绕组包括与其串联的电感L2，辅助开关M3与钳位电容Cc1的串联电路接在原边绕组与电感L1串联电路的两端，辅助开关M4与钳位电容Cc2的串联电路跨接在副边绕组与电感L2串联电路的两端。
变换器工作中，四个开关管的开关频率相同，其中二个主开关的驱动控制保持相同的占空比。同一个回路中的主开关与辅助开关的驱动控制为互补方式，通过控制二个主开关驱动信号的相位关系来达到控制两个直流源或有源负载之间能量传输的大小和方向。
工作时，变压器同一侧的主开关管和辅助开关管在进行开关切换过程中，由于变压器漏感的存在，在其中一个开关管(如M1)关断后，漏感中的电流将给同侧的另一开关管(M3)的寄生电容放电，之后(M3)将在零电压情况下被开通。这样，变换器在双向工作中都可实现软开关工作。任一开关管被关断后，其两端电压均被钳位在一固定电压上，不会出现高的电压应力和振荡。
本发明适用于小功率场合的双向直流-直流变换场合，也可用于单向直流-直流变换场合。

Claims (2)

1.一种双向直流-直流变换器，其特征是它包括二个主开关[M1]、[M2]，二个辅助开关[M3]、[M4]以及变压器[Tx]和钳位电容[Cc1]、[Cc2]，其中一个主开关[M1]与变压器[Tx]的原边绕组及直流电源或有源负载[V1]串联成回路，另一个主开关[M2]与变压器[Tx]的副边绕组及直流电源或有源负载[V2]串联成回路，一个辅助开关[M3]与钳位电容[Cc1]相串联电路跨接在变压器原边绕组的两端，或者跨接在与原边绕组串联的主开关[M1]的两端，另一个辅助开关[M4]与钳位电容[Cc2]相串联电路跨接在变压器副边绕组的两端，或者跨接在与副边绕组串联的主开关[M2]的两端。
2.按权利要求1所述的一种双向直流-直流变换器，其特征是所说的变压器原边绕组包括与其相串联的电感[L1]，副边绕组包括与其相串联的电感[L2]。
CN 01132209 2001-11-13 2001-11-13 一种双向直流－直流变换器 Expired - Fee Related CN1127796C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 01132209 CN1127796C (zh) 2001-11-13 2001-11-13 一种双向直流－直流变换器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 01132209 CN1127796C (zh) 2001-11-13 2001-11-13 一种双向直流－直流变换器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1352488A true CN1352488A (zh) 2002-06-05
CN1127796C CN1127796C (zh) 2003-11-12

Family

ID=4671247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 01132209 Expired - Fee Related CN1127796C (zh) 2001-11-13 2001-11-13 一种双向直流－直流变换器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1127796C (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101847933A (zh) * 2009-03-25 2010-09-29 株式会社丰田自动织机 绝缘直流-直流变换器
CN101951155A (zh) * 2010-09-17 2011-01-19 浙江大学 带耦合电感的软开关隔离型双向直流-直流变换器
CN101951154A (zh) * 2010-09-17 2011-01-19 浙江大学 隔离型有源箝位交错并联双向直流-直流变换器
CN101976953A (zh) * 2010-09-17 2011-02-16 浙江大学 耦合电感实现隔离型双向直流-直流变换器
CN105896991A (zh) * 2016-05-25 2016-08-24 广州金升阳科技有限公司 一种双向变换器
CN107040150A (zh) * 2017-03-03 2017-08-11 中南大学 一种双向ac‑dc变换器
CN108418438A (zh) * 2018-05-18 2018-08-17 广州金升阳科技有限公司 一种dc-dc变换器
CN114759801A (zh) * 2022-05-17 2022-07-15 深圳市联合电源技术有限公司 一种有源钳位电源转换器

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101847933A (zh) * 2009-03-25 2010-09-29 株式会社丰田自动织机 绝缘直流-直流变换器
CN101847933B (zh) * 2009-03-25 2013-03-27 株式会社丰田自动织机 绝缘直流-直流变换器
CN101976953B (zh) * 2010-09-17 2012-08-15 浙江大学 耦合电感实现隔离型双向直流-直流变换器
CN101976953A (zh) * 2010-09-17 2011-02-16 浙江大学 耦合电感实现隔离型双向直流-直流变换器
CN101951154B (zh) * 2010-09-17 2012-08-15 浙江大学 隔离型有源箝位交错并联双向直流-直流变换器
CN101951155B (zh) * 2010-09-17 2012-08-15 浙江大学 带耦合电感的软开关隔离型双向直流-直流变换器
CN101951154A (zh) * 2010-09-17 2011-01-19 浙江大学 隔离型有源箝位交错并联双向直流-直流变换器
CN101951155A (zh) * 2010-09-17 2011-01-19 浙江大学 带耦合电感的软开关隔离型双向直流-直流变换器
CN105896991A (zh) * 2016-05-25 2016-08-24 广州金升阳科技有限公司 一种双向变换器
CN105896991B (zh) * 2016-05-25 2018-05-29 广州金升阳科技有限公司 一种双向变换器
CN107040150A (zh) * 2017-03-03 2017-08-11 中南大学 一种双向ac‑dc变换器
CN108418438A (zh) * 2018-05-18 2018-08-17 广州金升阳科技有限公司 一种dc-dc变换器
WO2019218706A1 (zh) * 2018-05-18 2019-11-21 广州金升阳科技有限公司 一种dc-dc变换器
CN114759801A (zh) * 2022-05-17 2022-07-15 深圳市联合电源技术有限公司 一种有源钳位电源转换器

Also Published As

Publication number Publication date
CN1127796C (zh) 2003-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10958180B2 (en) DC-DC converter for wide input voltage
WO2021237503A1 (zh) 三相cllc双向直流变换器及其控制方法
CN109921653B (zh) 一种单相电力电子变压器拓扑结构及其控制方法
EP2537241A1 (en) Dc-dc converter circuit for high input-to-output voltage conversion
CN106505866B (zh) 一种三电平全桥直流变换装置
US20230091718A1 (en) Two-output charging circuit and method for controlling its auxiliary circuit switch
CN110719035A (zh) 单级dab-llc混合型双向dc-dc变换器的拓扑结构
CN101521460B (zh) 一种多路输出直流-直流变换器
CN1937381A (zh) 零电压开关全桥直流变换器
CN101355305B (zh) 多功能有源箝位变结构型双管正反激直流变流器
CN1127796C (zh) 一种双向直流－直流变换器
US20240154517A1 (en) Soft-switching power converter
CN1120562C (zh) 最小电压型有源钳位直流－直流变换器
CN109660029A (zh) 双全桥无线电能传输***软开关电路
CN101465605B (zh) 一种宽输入范围变拓扑柔性直流-直流变流器
CN103856061A (zh) 输入串联输出并联移相全桥变换器的全范围软开关方法
CN111446859A (zh) Cllc双向直流-直流变换器
CN210075085U (zh) 一种采用软开关控制的超导磁体电源
CN111384858A (zh) 全桥电路及全桥变换器
CN2413430Y (zh) 一种直流/直流电源变换装置
CN1118128C (zh) 一种零电压软开关直流/直流变换电路
CN202488349U (zh) 一种直流转换电路及隔离变换器
CN201378796Y (zh) 一种多路输出直流-直流变换器
CN110112921A (zh) 一种零电流软开关pwm全桥变换器
CN1120563C (zh) 复合型有源钳位直流－直流变换器

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20031112

Termination date: 20201113

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee