一种交错工作升降压电路制造技术

本发明专利技术公开了一种交错工作升降压电路，包括第一单元、第二单元及主电感L1，所述第一单元和第二单元的电路结构相同，均采用双向交错斩波器电路，所述第一单元的一端连接于A端口，所述第一单元的另一端通过主电感L1与第二单元的一端连接，所述第二单元的另一端连接于B端口；所述双向交错斩波器电路为由电容、开关管组、换流电感及与开关管组配合的二极管组成的H桥驱动电路。本发明专利技术具有结构简单、易实现、适用范围广等优点。

Staggered work lifting voltage circuit

The invention discloses a lifting pressure circuit staggered working, including the first unit, second unit and the main circuit structure of inductance L1, the first and second units of the same, using interleaved bidirectional chopper circuit, one end of the first unit is connected to the A port, the first unit is connected with the other end of the one end of the main inductor L1 and the second units, the second unit of the other end is connected to the B port of H bridge; the interleaved bidirectional chopper circuit by a capacitor and a switch tube group, commutation inductance and diode and switch with the group consisting of a driving circuit. The invention has the advantages of simple structure, easy realization and wide application range.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及到升降压电路领域，特指一种基于H桥的交错工作升降压电路。
技术介绍
普通的双向交错斩波器电路如图1所示，主要由电容C1、开关管Q1～Q4、二极管D1～D4、主电感L1、换流电感L2和L3、电容C2组成。此电路能实现能量的双向流动，以及开关管的零电流开通、续流二极管的软关断以保证电路的低损耗高开关频率。当能量由A端口流向B端口时，开关管Q1、Q3处于开关状态，且开关管Q1、Q3交替工作，开关管Q2、Q4处于关断状态，二极管D2、D4作为续流二极管，且二极管D2、D4交替工作，此时电路是一个交错斩波降压电路，电路工作在降压状态；当能量由B端口流向A端口时，开关管Q1、Q3处于断开状态，开关管Q2、Q4处于开关状态，且开关管Q2、Q4交替工作，二极管D1、D3作为续流二极管，且二极管D1、D3交替工作，此时电路是一个交错斩波升压电路，电路工作在升压状态。但是，上述双向交错斩波器电路仍然存在以下不足：（1）能量由A端口流向B端口时，只能实现降压功能，而不能实现升压功能，一旦B端口电压高于A端口电压，就无法再实现能量由A端口向B端口的流动。（2）能量由B端口流向A端口时，只能实现升压功能，而不能实现降压功能，一旦A端口电压低于B端口电压，A端口输出电压就会失控。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种结构简单、易实现、适用范围广的交错工作升降压电路。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种交错工作升降压电路，包括第一单元、第二单元及主电感L1，所述第一单元和第二单元的电路结构相同，均采用双向交错斩波器电路，所述第一单元的一端连接于A端口，所述第一单元的另一端通过主电感L1与第二单元的一端连接，所述第二单元的另一端连接于B端口；所述双向交错斩波器电路为由电容、开关管组、换流电感及与开关管组配合的二极管组成的H桥驱动电路。作为本专利技术的进一步改进：所述第一单元的H桥驱动电路包括第一电容C1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一换流电感L2、第二换流电感L3；所述第一开关管Q1～第四开关管Q4构成H桥，每个开关管均与一个二极管配合，所述第一换流电感L2的一端连接至第一开关管Q1与第二开关管Q2之间的F点，所述第一换流电感L2的另一端与主电感L1的一端连接于I点，所述第二换流电感L3的一端连接至第三开关管Q3与第四开关管Q4之间的H点，所述第二换流电感L3的另一端与主电感L1的一端连接于I点。作为本专利技术的进一步改进：所述第二单元的H桥驱动电路包括第二电容C2、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8、第三换流电感L4、第四换流电感L5；所述第五开关管Q5～第八开关管Q8构成H桥，每个开关管均与一个二极管配合，所述第三换流电感L4的一端连接至第七二极管D7与第八二极管D8之间的M点，所述第三换流电感L4的另一端与主电感L1的一端连接于J点，所述第四换流电感L5的一端连接至第五开关管Q5与第六开关管Q6之间的K点，所述第四换流电感L5的另一端与主电感L1的一端连接于J点。本专利技术进一步提供另外一种方案：一种交错工作升降压电路，包括第一单元、第二单元及主电感L1，所述第一单元采用双向交错斩波器电路，所述第一单元的一端连接于A端口，所述第一单元的另一端通过主电感L1与第二单元的一端连接，所述第二单元的另一端连接于B端口；所述双向交错斩波器电路为由电容、开关管组、换流电感及与开关管组配合的二极管组成的H桥驱动电路；所述第二单元包括第二电容C2、第五开关管Q5、第六开关管Q6及第五二极管D5、第六二极管D6，所述第五开关管Q5与第五二极管D5配合，所述第六开关管Q6与第六二极管D6配合，所述主电感L1的一端与第一单元相连，另一端连接于所述第五开关管Q5与第六开关管Q6之间的M点。本专利技术进一步提供另外一种方案：一种交错工作升降压电路，包括第一单元、第二单元及主电感L1，所述第二单元采用双向交错斩波器电路，所述第一单元的一端连接于A端口，所述第一单元的另一端通过主电感L1与第二单元的一端连接，所述第二单元的另一端连接于B端口；所述双向交错斩波器电路为由电容、开关管组、换流电感及与开关管组配合的二极管组成的H桥驱动电路；所述第一单元包括第一电容C1、第一开关管Q1、第二开关管Q2及第一二极管D1、第二二极管D2，所述第一开关管Q1与第一二极管D1配合，所述第二开关管Q2与第二二极管D2配合，所述主电感L1的一端连接于第一开关管Q1与第二开关管Q2之间的F点，另一端与第二单元相连。作为本专利技术的进一步改进：所述第一单元和/或第二单元中开关管为IGBT或MOSFET半导体功率器件。作为本专利技术的进一步改进：所述第一单元和/或第二单元中二极管为在开关管内封装反并的二极管。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的交错工作升降压电路，结构简单、易实现、适用范围广，所采用的电路能解决普通双向交错斩波器电路的缺点，能实现双向的升降压功能，而且还能保证电路中开关管的零电流开通、续流二极管的软关断。当能量由A流向B时，电路既能实现降压功能也能实现升压功能；当能量由B流向A时，电路也能实现升降压功能。附图说明图1是现有普通的双向交错斩波器电路的原理示意图。图2是本专利技术在具体实施例1中交错工作升降压电路的原理示意图。图3是本专利技术在具体实施例1中能量由A端口流向B端口时升压工作模式的等效电路图。图4是本专利技术在具体实施例1中能量由A端口流向B端口时降压工作模式的等效电路图。图5是本专利技术在具体实施例1中能量由B端口流向A端口时升压工作模式的等效电路图。图6是本专利技术在具体实施例1中能量由B端口流向A端口时降压工作模式的等效电路图。图7是本专利技术在具体实施例2中交错工作升降压电路的原理示意图。图8是本专利技术在具体实施例3中交错工作升降压电路的原理示意图。图例说明：1、第一单元；2、第二单元。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例1：如图2所示，本专利技术的交错工作升降压电路，包括第一单元1、第二单元2及主电感L1，第一单元1和第二单元2的电路结构相同，均采用双向交错斩波器电路，第一单元1的一端连接于A端口，第一单元1的另一端通过主电感L1与第二单元2的一端连接，第二单元2的另一端连接于B端口。该双向交错斩波器电路为由电容、开关管组、换流电感及与开关管组配合的二极管组成的H桥驱动电路。在具体应用实例中，开关管可以根据实际需要采用IGBT或MOSFET等半导体功率器件。二极管可以为在开关管内封装反并的二极管。在本实施例中，第一单元1的H桥驱动电路包括第一电容C1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一换流电感L2、第二换流电感L3。第一开关管Q1～第四开关管Q4构成H桥，每个开关管均与一个二极管配合，第一换流电感L2的一端连接至第一开关管Q1与第二开关管Q2之间的F点，第一换流电感L2的另一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交错工作升降压电路，其特征在于，包括第一单元（1）、第二单元（2）及主电感L1，所述第一单元（1）和第二单元（2）的电路结构相同，均采用双向交错斩波器电路，所述第一单元（1）的一端连接于A端口，所述第一单元（1）的另一端通过主电感L1与第二单元（2）的一端连接，所述第二单元（2）的另一端连接于B端口；所述双向交错斩波器电路为由电容、开关管组、换流电感及与开关管组配合的二极管组成的H桥驱动电路。

【技术特征摘要】
1.一种交错工作升降压电路，其特征在于，包括第一单元（1）、第二单元（2）及主电感L1，所述第一单元（1）和第二单元（2）的电路结构相同，均采用双向交错斩波器电路，所述第一单元（1）的一端连接于A端口，所述第一单元（1）的另一端通过主电感L1与第二单元（2）的一端连接，所述第二单元（2）的另一端连接于B端口；所述双向交错斩波器电路为由电容、开关管组、换流电感及与开关管组配合的二极管组成的H桥驱动电路。2.根据权利要求1所述的交错工作升降压电路，其特征在于，所述第一单元（1）的H桥驱动电路包括第一电容C1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一换流电感L2、第二换流电感L3；所述第一开关管Q1～第四开关管Q4构成H桥，每个开关管均与一个二极管配合，所述第一换流电感L2的一端连接至第一开关管Q1与第二开关管Q2之间的F点，所述第一换流电感L2的另一端与主电感L1的一端连接于I点，所述第二换流电感L3的一端连接至第三开关管Q3与第四开关管Q4之间的H点，所述第二换流电感L3的另一端与主电感L1的一端连接于I点。3.根据权利要求1所述的交错工作升降压电路，其特征在于，所述第二单元（2）的H桥驱动电路包括第二电容C2、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8、第三换流电感L4、第四换流电感L5；所述第五开关管Q5～第八开关管Q8构成H桥，每个开关管均与一个二极管配合，所述第三换流电感L4的一端连接至第七二极管D7与第八二极管D8之间的M点，所述第三换流电感L4的另一端与主电感L1的一端连接于J点，所述第四换流电感L5的一端连接至第五开关管Q5与第六开关管Q6之间的K点，所述第四换流电感L5的另一端与主电感L1的一端连接于J点。4.根据权利要求1或2或3所述的交错工作升降压电路，其特征在于，所述第一单元（1）和/或第二单元（2）中开关管为IGBT或MOSFET半导体功率器件。5.根据权利要求1或2或3所述的基于H桥的交错工作升降压电路，其特征在于，所述第一单元（1）和/或第二单元（2）中二极管为在开...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵林冲，杨斌，王颖曜，阳东礼，刘朝发，
申请(专利权)人：长沙广义变流技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43