一种双向谐振变换器制造技术

本发明专利技术提供了一种双向谐振变换器，采用本发明专利技术提供的方案，在原有的双向谐振变换器的谐振单元中加入了第一转换开关和电感子单元，在双向谐振变换器的能量反向流动时，第一转换开关闭合，由谐振电感、谐振电容、变压器的第一绕组和电感子单元构成谐振腔，通过控制双向谐振变换器的工作频率，可以实现能量反向流动时增益大于1，并且，由于电感子单元的加入，变压器的第一绕组的感量可以做的较大，相应的，变压器的第二绕组的感量也可以做得较大，从而减小了变压器的励磁电流，即减小了第二斩波单元中的功率管的功率损耗，最终减小了该双向谐振变换器的功率损耗，提高了该双向谐振变换器的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，尤其涉及一种双向谐振变换器。
技术介绍
双向谐振变换器以其高效的特点广泛应用在DC/DC转换上，现有的双向谐振变换器如图1所示，包括依次连接的第一斩波单元、谐振单元和第二斩波单元，该双向谐振变换器可以实现能量的双向流动，能量正向流动是指能量从第一斩波单元向第二斩波单元方向传递，能量反向流动是指能量从第二斩波单元向第一斩波单元方向传递。在双向谐振变换器的能量反向流动时，该双向谐振变换器中的第一控制源Vl和第一斩波单元相当于负载，谐振单元中的谐振电感Lr、谐振电容Cr、变压器Tl的第一绕组构成谐振腔，具有SRC(Series Resonance Converter，串联谐振电路)特性，其增益小于I ;而且在能量反向流动时，给第二斩波单元输入高压情况下，流过第二斩波单元中的功率管的电流较大，导致第二斩波单元中的功率管的损耗较大，从而导致双向谐振变换器的功率损耗较大。
技术实现思路
本专利技术提供一种双向谐振变换器，用以解决现有技术中存在的双向谐振变换器的能量反向流动时，该双向谐振变换器增益无法大于I及功率损耗较大的问题。本专利技术提供了一种双向谐振变换器，所述谐振变换器包括:第一斩波单元，所述第一斩波单元的第一接线端和第二接线端分别和第一控制源的两端相连；第二斩波单元，所述第二斩波单元的第一接线端和第二接线端分别和第二控制源的两端相连；谐振单元，包括谐振电感、谐振电容、变压器、第一转换开关和电感子单元，所述电感子单元具有第一接线端和第二接线端；其中:所述谐振电感和所述谐振电容串联构成一个支路；所述支路的一端和所述变压器的第一绕组的一端相连；所述电感子单元的第二接线端通过所述第一转换开关和所述支路的另一端相连，相连后的接线端作为所述谐振单元的第一接线端，连接所述第一斩波单元的第三接线端；所述电感子单元的第一接线端和所述变压器的第一绕组的另一端相连，相连后的接线端作为所述谐振单元的第二接线端，连接所述第一斩波单元的第四接线端；所述变压器的第二绕组的一端作为所述谐振单元的第三接线端，连接所述第二斩波单元的第三接线端；所述变压器的第二绕组的另一端作为所述谐振单元的第四接线端，连接所述第二斩波单元的第四接线端。本专利技术有益效果如下:本专利技术实施例提供的方案中，双向谐振变换器的能量反向流动时，第一转换开关闭合，由电感子单元与谐振电感、谐振电容及变压器的第一绕组构成谐振腔，不再具有SRC特性，通过控制双向谐振变换器的工作频率，可以实现该双向谐振变换器的能量反向流动时的增益大于1，并且，由于电感子单元的加入，变压器的第一绕组的感量可以做得较大，相应的，变压器的第二绕组的感量也可以做得较大，因此可以减小变压器的励磁电流，从而减小了第二斩波单元中的功率管的功率损耗，即减小了该双向谐振变换器的功率损耗，提高了该双向变换器的效率。【附图说明】图1为现有的双向谐振变换器的不意图；图2为本专利技术实施例1提供的双向谐振变换器的示意图之一；图3为本专利技术实施例1提供的双向谐振变换器反向工作时的等效电路图；图4为本专利技术实施例1提供的双向谐振变换器的示意图之二 ；图5为本专利技术实施例1提供的双向谐振变换器正向工作时的等效电路图；图6为本专利技术实施例1提供的双向谐振变换器的示意图之三；图7为本专利技术实施例1提供的双向谐振变换器的示意图之四；图8为本专利技术实施例1提供的双向谐振变换器的示意图之五；图9为本专利技术实施例1提供的双向谐振变换器的示意图之六；图10为本专利技术实施例2提供的双向谐振变换器的示意图之一；图11为本专利技术实施例2提供的双向谐振变换器的示意图之二 ；图12为本专利技术实施例3提供的双向谐振变换器的示意图之一；图13为本专利技术实施例3提供的双向谐振变换器的示意图之二 ；图14为本专利技术实施例4提供的双向谐振变换器的示意图；图15为本专利技术实施例5提供的双向谐振变换器的示意图之一；图16为本专利技术实施例5提供的双向谐振变换器的示意图之二。【具体实施方式】本专利技术实施例提供了一种双向谐振变换器，以下结合说明书附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例1:本专利技术实施例1提供了一种双向谐振变换器，如图2所示，该双向谐振变换器包括第一斩波单元、第二斩波单元和谐振单元，其中:第一斩波单元的第一接线端和第二接线端分别和第一控制源Vl的两端相连；第二斩波单元的第一接线端和第二接线端分别和第二控制源V2的两端相连；谐振单元，包括谐振电感Lr、谐振电容Cr、变压器Tl、第一转换开关ZKl和电感子单元，该电感子单元具有第一接线端和第二接线端；其中:谐振电感Lr和谐振电容Cr串联构成一个支路；该支路的一端和变压器Tl的第一绕组的一端相连；电感子单元的第二接线端通过第一转换开关ZKl和上述支路的另一端相连，相连后的接线端作为谐振单元的第一接线端，连接第一斩波单元的第三接线端；电感子单元的第一接线端和变压器Tl的第一绕组的另一端相连，相连后的接线端作为谐振单元的第二接线端，连接第一斩波单元的第四接线端；变压器Tl的第二绕组的一端作为谐振单元的第三接线端，连接第二斩波单元的第三接线端；变压器Tl的第二绕组的另一端作为谐振单元的第四接线端，连接第二斩波单元的第四接线端。在图2所示的双向谐振变换器中，当第一控制源Vl作为供电电源、第二控制源V2作为负载时，即能量正向流动时，第一转换开关ZKl断开；此时，该双向谐振变换器的工作原理和图1所示的双向谐振变换器能量正向流动时的工作原理相同，在此不再赘述。在图2所示的双向谐振变换器中，当第二控制源V2作为供电电源、第一控制源Vl作为负载时，即能量反向流动时，第一转换开关ZKl闭合；假设电感子单元的第一接线端和第二接线端之间的电感为Lml，此时，如图3所示的等效电路，电感Lml、谐振电感Lr、谐振电容Cr及变压器Tl的第一绕组构成谐振腔，控制双向谐振变换器的工作频率，可以控制谐振单元的输出电压，使双向谐振变换器的增益G可以大于I ;并且，由于电感Lml的加入，变压器Tl的第一绕组的感量可以做得较大，相应的，变压器Tl的第二绕组的感量也可以做得较大，因此可以减小变压器Tl的励磁电流，从而减小了第二斩波单元中的功率管的功率损耗，即减小了该双向谐振变换器的功率损耗，提升了双向谐振变换器的效率。较佳的，上述谐振单元还可以包括第二转换开关ZK2，上述电感子单元还可以具有第三接线端，如图4所示:电感子单元的第三接线端通过第二转换开关ZK2和指定接线节点相连，该指定节点为谐振电感Lr和谐振电容Cr串联构成的支路与变压器Tl的第一绕组间的接线节点。在图4所示的双向谐振变换器中，当第一控制源Vl作为供电电源、第二控制源V2作为负载时，即能量正向流动时，第一转换开关ZKl断开，第二转换开关ZK2闭合；假设电感子单元的第一接线端和第三接线端之间的电感为Lm2，此时，如图5所示的等效电路，电感Lm2、谐振电感Lr、谐振电容Cr及变压器Tl的第一当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双向谐振变换器，其特征在于，包括：第一斩波单元，所述第一斩波单元的第一接线端和第二接线端分别和第一控制源的两端相连；第二斩波单元，所述第二斩波单元的第一接线端和第二接线端分别和第二控制源的两端相连；谐振单元，包括谐振电感、谐振电容、变压器、第一转换开关和电感子单元，所述电感子单元具有第一接线端和第二接线端；其中：所述谐振电感和所述谐振电容串联构成一个支路；所述支路的一端和所述变压器的第一绕组的一端相连；所述电感子单元的第二接线端通过所述第一转换开关和所述支路的另一端相连，相连后的接线端作为所述谐振单元的第一接线端，连接所述第一斩波单元的第三接线端；所述电感子单元的第一接线端和所述变压器的第一绕组的另一端相连，相连后的接线端作为所述谐振单元的第二接线端，连接所述第一斩波单元的第四接线端；所述变压器的第二绕组的一端作为所述谐振单元的第三接线端，连接所述第二斩波单元的第三接线端；所述变压器的第二绕组的另一端作为所述谐振单元的第四接线端，连接所述第二斩波单元的第四接线端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘中伟，倪同，沈宝山，
申请(专利权)人：力博特公司，
类型：发明
国别省市：美国;US