一种双向升降压转换电路制造技术

本申请涉及一种双向升降压转换电路，其包括电压输入模块、电压输出模块、输入端稳压元件、输出端稳压元件、第一储能模块、第二储能模块以及开关模块，所述输入端稳压元件并联在电压输入模块上，所述输出端稳压元件并联在电压输出模块上，所述第一储能模块与第二储能模块相串联、且同时串联在电压输入模块与电压输出模块之间，所述开关模块包括第一开关组与第二开关组，所述第一开关组串联在电压输入模块、第一储能模块、第二储能模块以及电压输出模块所形成的串联回路上，所述第二开关组包括对称设置的开关件，所述开关模块工作于PWM驱动。本申请具有满足恒压输出宽压输入或恒压输入宽压输出的效果。压输出的效果。压输出的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种双向升降压转换电路


[0001]本申请涉及UPS电源柜
，尤其涉及一种双向升降压转换电路。

技术介绍

[0002]直流
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直流（DC
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DC）变换器通过对电力电子器件的通断控制，将直流电压断续地加到负载上，通过改变占空比D改变输出电压平均值。DC
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DC分为BUCK、BUOOST、BUCK
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BOOST三类DC
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DC。其中BUCK型DC
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DC只能降压，降压公式：Vo=Vi*D。BOOST型DC
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DC只能升压，升压公式：Vo= Vi/(1
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D)。BUCK
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BOOST型DC
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DC，即可升压也可降压，公式：Vo=(
‑
Vi)* D/(1
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D)D为充电占空比，既MOSFET导通时间。
[0003]现有的，一些直流
‑
直流（DC
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DC）转换电路只能同时完成一种转换，即要么工作在升压状态，要么工作在降压状态，对于更宽输入输出的电压范围就起不到作用。
[0004]针对上述中的相关技术，存在有输入输出的电压范围较为局限的缺陷。

技术实现思路

[0005]为了提高输入输出的电压范围，本申请提供一种双向升降压转换电路。
[0006]本申请的上述申请目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]一种双向升降压转换电路，包括电压输入模块、电压输出模块、输入端稳压元件、输出端稳压元件、第一储能模块、第二储能模块以及开关模块，所述输入端稳压元件并联在电压输入模块上，所述输出端稳压元件并联在电压输出模块上，所述第一储能模块与第二储能模块相串联、且同时串联在电压输入模块与电压输出模块之间，所述开关模块包括第一开关组与第二开关组，所述第一开关组串联在电压输入模块、第一储能模块、第二储能模块以及电压输出模块所形成的串联回路上，所述第二开关组包括对称设置的开关件，其中一所述开关件并联在、串联的输入端稳压元件与第一储能模块的两端，另一所述开关件并联在、串联的第二储能模块与输出端稳压元件的两端，所述开关模块工作于PWM驱动。
[0008]通过采用上述技术方案，当工作在降压模式下时，使第一开关组工作，此时，第一开关组导通，电压输入模块给第一储能模块以及电压输出模块充电；在第一开关组不工作第二开关组工作时，第二储能模块对电压输出模块放电，此时，电压输出模块的电压逐渐变小、并低于电压输入模块的电压，即电路处于降压模式。同理，由于电路自身的对称性，可将电压输出模块作为电压输入方，电压输入模块作为电压输出方，此时，再次使得第一开关组导通，以使电压输出模块的电压加载到电压输入模块上，通过此方式，便能使输入、输出的电压范围值变大，从而能提高适用性。
[0009]另外，当需要实现升压模式时，使得第二开关组工作，此时，电压输入模块对第一储能模块充电，当第二开关组不工作第一开关组工作时，电压输入模块、第一储能模块、第二储能模块对电压输出模块充电，此时，电压输出模块的电压高于电压输入模块的电压，即电路处于升压模式。同理，由于电路自身的对称性，可将电压输出模块作为电压输入方，电压输入模块作为电压输出方，达到升压模式的目的。
[0010]通过此方式，便能通过改变驱动方式实现BUCK/BOOST任意切换从而实现双向电压的升压降压功能，解决多个储能装置之间能量的相互转换、流动。
[0011]可选的，所述电压输入模块、电压输出模块均为直流电源，所述电压输入模块与电压输出模块的正极端相对设置。
[0012]通过采用上述技术方案，电压输入模块、电压输出模块均采用直流电源，便于实现直流电源之间的能量转换与流动，间接便于实现双向电压的降压模式与升压模式。
[0013]可选的，所述第一开关组包括并联有反向二极管的第一MOSQ1以及并联有反向二极管的第二MOS管Q2，所述第一MOSQ1串联在第一储能模块与第二储能模块之间、并处于电压输入模块与电压输出模块的正极之间，所述第二MOS管Q2串联在电压输入模块与电压输出模块之间、并处于电压输入模块与电压输出模块的负极之间，所述反向二极管用于在电压反向时，电流可以在反向二极管流过。
[0014]通过采用上述技术方案，第一MOSQ1与第二MOS管Q2的存在，受控于PWM驱动，即控制方式比较方便。另外，MOS管具备低功耗、性能稳定的特点，能够有效延长电路的使用寿命。
[0015]可选的，所述第一开关组包括含有体二极管的第一IGBTQ1与含有体二极管的第二IGBTQ2，所述第一IGBTQ1串联在第一储能模块与第二储能模块之间、并处于电压输入模块与电压输出模块的正极之间，所述第二IGBTQ2串联在电压输入模块与电压输出模块之间、并处于电压输入模块与电压输出模块的负极之间，所述体二极管用于在电压反向时，电流可以在体二极管流过。
[0016]通过采用上述技术方案，第一IGBTQ1与第二IGBTQ2的设置，具有噪声小、功耗低、动态范围大、安全工作区域宽等优点，能够有效提高电路的稳定程度。
[0017]可选的，所述开关件包括并联有反向二极管的MOS管或含有体二极管的IGBT，所述反向二极管与体二极管用于在电压反向时，电流可以在反向二极管或体二极管流过。
[0018]通过采用上述技术方案，开关件的存在，也便于PWM进行驱动，其次，能够根据需要进行选择所需要的开关件。
[0019]可选的，所述开关件包括第三MOS管Q3与第四MOS管Q4，所述第三MOS管Q3并联在、串联的输入端稳压元件与第一储能模块的两端，所述第四MOS管Q4并联在、串联的第二储能模块与输出端稳压元件的两端。
[0020]通过采用上述技术方案，设置的第三MOS管Q3与第四MOS管Q4配合其余元件，能够使电路形成对称构造，针对此，便于通过改变驱动方式实现BUCK/BOOST任意切换，从而实现双向电压的升压降压功能。
[0021]可选的，所述输入端稳压元件、输出端稳压元件分别为第一电容器C1与第二电容器C2，所述第一电容器C1并联在电压输入模块上，所述第二电容器C2并联在电压输出模块上。
[0022]通过采用上述技术方案，当第一储能模块对第一电容器C1充电，或者第二储能模块给第二电容器C2充电，第一电容器C1或第二电容器C2两端电压升高，此时电压已经高于输入电压了，针对此，便于达到升压模式。另外，升压过程中，电容要足够大，这样在输出端就可以在放电过程中保持一个持续的电流，从而能在输出两端就得到高于输入电压的电压。
[0023]可选的，所述第一储能模块、第二储能模块分别为第一电感L1与第二电感L2，所述第一电感L1串联在电压输入模块与第一MOSQ1之间，所述第二电感L2串联在第一MOSQ1与电压输出模块之间。
[0024]通过采用上述技术方案，第一电感L1与第二电感L2能够存储电能。充电时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向升降压转换电路，其特征在于：包括电压输入模块(1)、电压输出模块(2)、输入端稳压元件(3)、输出端稳压元件(4)、第一储能模块(7)、第二储能模块（8）以及开关模块，所述输入端稳压元件(3)并联在电压输入模块(1)上，所述输出端稳压元件(4)并联在电压输出模块(2)上，所述第一储能模块(7)与第二储能模块（8）相串联、且同时串联在电压输入模块(1)与电压输出模块(2)之间，所述开关模块包括第一开关组(5)与第二开关组(6)，所述第一开关组(5)串联在电压输入模块(1)、第一储能模块(7)、第二储能模块（8）以及电压输出模块(2)所形成的串联回路上，所述第二开关组(6)包括对称设置的开关件，其中一所述开关件并联在、串联的输入端稳压元件(3)与第一储能模块(7)的两端，另一所述开关件并联在、串联的第二储能模块（8）与输出端稳压元件(4)的两端，所述开关模块工作于PWM驱动。2.根据权利要求1所述的一种双向升降压转换电路，其特征在于：所述电压输入模块(1)、电压输出模块(2)均为直流电源，所述电压输入模块(1)与电压输出模块(2)的正极端相对设置。3.根据权利要求1所述的一种双向升降压转换电路，其特征在于：所述第一开关组(5)包括并联有反向二极管的第一MOSQ1以及并联有反向二极管的第二MOS管Q2，所述第一MOSQ1串联在第一储能模块(7)与第二储能模块（8）之间、并处于电压输入模块(1)与电压输出模块(2)的正极之间，所述第二MOS管Q2串联在电压输入模块(1)与电压输出模块(2)之间、并处于电压输入模块(1)与电压输出模块(2)的负极之间，所述反向二极管用于在电压反向时，电流可以在反向二极管流过。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊锐，李毅，黄飞虎，
申请(专利权)人：深圳市商宇电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：