一种组合控制电压变换器、电源和新能源汽车制造技术

本文提供了一种组合控制电压变换器、电源和新能源汽车，所述变换器包括：第一开关管、第二开关管、与所述第一开关管互补导通的第三开关管、与第二开关管互补导通的第四开关管、储能电感、储能电容及控制单元，控制单元用于获取输出端口的输出电压，并与参考电压进行比较，导通/截止第一开关管或者第二开关管，以实现对输出端口的输出电压的升压或者降压，另外的，本方案所采用的器件较少，并且没有在集成电路中设置较大的高压二极管，降低了电压变换器的体积以及制作成本。器的体积以及制作成本。器的体积以及制作成本。

【技术实现步骤摘要】
一种组合控制电压变换器、电源和新能源汽车


[0001]本技术涉及可调直流电源
，尤其是一种组合控制电压变换器、电源和新能源汽车。

技术介绍

[0002]电源是DC Wallbox重要的组成部分，通常情况下电源不仅要求其具有效率高、体积小、功率大等特点，还要求有良好的动态性能和提供输出电压宽范围可调的能力，但当输入电压可调范围有限时，而输出电压要求宽范围可调时，就会面临输出电压既要升压又要降压的需求。
[0003]Buck和Boost变换器分别是降压和升压变换器中结构最简单的两种，而将这两种电路进行结合时，往往电路结构存在较多的二极管和电容，导致电路的体积较大，且高压二极管的造价较高，无法满足产品要求。
[0004]因此需要一种电路可以解决现有技术中的电压变换器功能单一和传统的升降压结构成本过高，电路结构和控制方式复杂的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的上述问题，本文的目的在于，提供一种组合控制电压变换器、控制方法、电源和新能源汽车，以解决现有技术中的电压变换器功能单一和传统的升降压结构成本过高，电路结构和控制方式复杂的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本文的具体技术方案如下：一种组合控制电压变换器，包括：
[0007]升降压电路，所述升降压电路设于输入端口和输出端口之间；
[0008]所述升降压电路包括第一开关管、第二开关管、与所述第一开关管互补导通的第三开关管、与所述第二开关管互补导通的第四开关管、储能电感、储能电容及控制单元；
>[0009]所述第一开关管的漏极与所述输入端口的正极相连，所述第一开关管的源极与所述第三开关管的漏极相连，所述第三开关管的源极与所述输入端口的负极相连；
[0010]所述储能电感的一端与所述第三开关管的漏极相连，另一端与所述第二开关管的漏极相连，所述第二开关管的源极与所述第三开关管的源极相连；
[0011]所述第四开关管的漏极与所述第二开关管的漏极相连，所述第四开关管的源极与所述储能电容的一端相连；
[0012]所述控制单元分别与所述输入端口、所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的栅极相连。
[0013]作为本文的一个实施例，所述控制单元配置为：
[0014]当所述输出端口的输出电压低于所述输入端口的输入电压的第一门限值时，控制所述第二开关管截止，控制所述第一开关管周期性导通/截止；
[0015]当所述输出端口的输出电压高于所述输入端口的输入电压的第二门限值时，控制
所述第一开关管导通，控制所述第二开关管周期性导通/截止；
[0016]当所述输出端口的输出电压高于所述输入端口的输入电压的第一门限值且低于所述输入端口的输入电压的第二门限值时，控制所述第一开关管和所述第二开关管同步导通/截止。
[0017]作为本文的一个实施例，所述控制单元包括采样比较模块、驱动模块；
[0018]所述采样比较模块，用于采集参考电压和所述输出电压并生成电压环信号，用于采集所述参考电压与所述输入电压并生成boost信号或buck信号；
[0019]所述驱动模块，用于接收所述电压环信号、所述boost信号或所述buck信号并生成驱动信号，以驱动所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的导通或截止。
[0020]作为本文的一个实施例，所述驱动模块包括第一波形比较组件、第二波形比较组件；
[0021]所述第一波形比较组件将所述电压环信号和所述boost信号进行比较，以驱动所述第一开关管和所述第三开关管；
[0022]所述第二波形比较组件将所述电压环信号和所述buck信号进行比较，以驱动所述第二开关管和所述第四开关管。
[0023]作为本文的一个实施例，所述采样比较模块包括第一类别比较组件；
[0024]所述第一类别比较组件用于采集所述参考电压与所述输出电压，并生成所述电压环信号。
[0025]作为本文的一个实施例，所述采样比较模块包括第二类别比较组件；
[0026]所述第二类别比较组件用于采集所述参考电压和放大的所述输入电压，并生成所述boost信号。
[0027]作为本文的一个实施例，所述采样比较模块包括第三类别比较组件；
[0028]所述第三类别比较组件用于采集所述参考电压和缩小的所述输入电压，并生成所述buck信号。
[0029]作为本文的一个实施例，所述第一类别比较组件包括第一类别运算器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容；
[0030]所述第一电阻的一端与所述输出电压相连，另一端与所述第一类别运算器的反向输入端相连；
[0031]所述第二电阻的一端与所述参考电压相连，另一端与所述第一类别运算器的正向输入端相连；
[0032]所述第一类别运算器的输出端输出所述电压环信号，并与所述第一电容的一端相连，所述第一电容的另一端与所述第三电阻的一端相连，所述第三电阻的另一端与所述反向输入端相连。
[0033]作为本文的一个实施例，所述第二类别比较组件包括第二类别运算器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第二电容；
[0034]所述第四电阻的一端与放大的所述输入电压相连，另一端与所述第二类别运算器的正向输入端相连；
[0035]所述第五电阻的一端与所述参考电压相连，另一端与所述第二类别运算器的反向
输入端相连；
[0036]所述第二类别运算器的输出端输出所述boost信号，并与所述第六电阻的一端相连，所述第六电阻的另一端接VCC，所述第二类别运算器的电源输入端与所述VCC相连；
[0037]所述第七电阻的一端与所述第六电阻的一端相连，所述第七电阻的另一端接所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端接地。
[0038]作为本文的一个实施例，所述第三类别比较组件包括第三类别运算器、第八电阻、第九电阻、第十电阻和第三电容；
[0039]所述第八电阻的一端与缩小的所述输入电压相连，另一端与所述第三类别运算器的正向输入端相连；
[0040]所述第九电阻的一端与所述参考电压相连，另一端与所述第三类别运算器的反向输入端相连；
[0041]所述第三类别运算器的输出端输出所述buck信号，并与所述第三电容的一端相连，所述第三电容的另一端与所述第十电阻的一端相连，所述第十电阻的另一端与所述第三类别运算器的反向输入端相连。
[0042]作为本文的一个实施例，所述第一波形比较组件包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第一波形比较器、第一驱动器、第三驱动器和第一反相器；
[0043]所述第十一电阻的一端接收所述电压环信号和所述boost信号，另一端与所述第一波形比较器的正向输入端相连；
[0044]所述第十二电阻的一端接收锯齿波，另一端与所述第一波形比较器的反向输入端相连；
[0045]所述第一波形比较器的正向电压输入端连接所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合控制电压变换器，其特征在于，包括：升降压电路，所述升降压电路设于输入端口和输出端口之间；所述升降压电路包括第一开关管、第二开关管、与所述第一开关管互补导通的第三开关管、与所述第二开关管互补导通的第四开关管、储能电感、储能电容及控制单元；所述第一开关管的漏极与所述输入端口的正极相连，所述第一开关管的源极与所述第三开关管的漏极相连，所述第三开关管的源极与所述输入端口的负极相连；所述储能电感的一端与所述第三开关管的漏极相连，另一端与所述第二开关管的漏极相连，所述第二开关管的源极与所述第三开关管的源极相连；所述第四开关管的漏极与所述第二开关管的漏极相连，所述第四开关管的源极与所述储能电容的一端相连；所述控制单元分别与所述输入端口、所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的栅极相连。2.根据权利要求1所述的组合控制电压变换器，其特征在于，所述控制单元配置为：当所述输出端口的输出电压低于所述输入端口的输入电压的第一门限值时，控制所述第二开关管截止，控制所述第一开关管周期性导通/截止；当所述输出端口的输出电压高于所述输入端口的输入电压的第二门限值时，控制所述第一开关管导通，控制所述第二开关管周期性导通/截止；当所述输出端口的输出电压高于所述输入端口的输入电压的第一门限值且低于所述输入端口的输入电压的第二门限值时，控制所述第一开关管和所述第二开关管同步导通/截止。3.根据权利要求2所述的组合控制电压变换器，其特征在于，所述控制单元包括采样比较模块、驱动模块；所述采样比较模块，用于采集参考电压和所述输出电压并生成电压环信号，用于采集所述参考电压与所述输入电压并生成boost信号或buck信号；所述驱动模块，用于接收所述电压环信号、所述boost信号或所述buck信号并生成驱动信号，以驱动所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管的导通或截止。4.根据权利要求3所述的组合控制电压变换器，其特征在于，所述驱动模块包括第一波形比较组件、第二波形比较组件；所述第一波形比较组件将所述电压环信号和所述boost信号进行比较，以驱动所述第一开关管和所述第三开关管；所述第二波形比较组件将所述电压环信号和所述buck信号进行比较，以驱动所述第二开关管和所述第四开关管。5.根据权利要求4所述的组合控制电压变换器，其特征在于，所述采样比较模块包括第一类别比较组件；所述第一类别比较组件用于采集所述参考电压与所述输出电压，并生成所述电压环信号。6.根据权利要求5所述的组合控制电压变换器，其特征在于，所述采样比较模块包括第二类别比较组件；
所述第二类别比较组件用于采集所述参考电压和放大的所述输入电压，并生成所述boost信号。7.根据权利要求6所述的组合控制电压变换器，其特征在于，所述采样比较模块包括第三类别比较组件；所述第三类别比较组件用于采集所述参考电压和缩小的所述输入电压，并生成所述buck信号。8.根据权利要求7所述的组合控制电压变换器，其特征在于，所述第一类别比较组件包括第一类别运算器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容；所述第一电阻的一端与所述输出电压相连，另一端与所述第一类别运算器的反向输入端相连；所述第二电阻的一端与所述参考电压相连，另一端与所述第一类别运算器的正向输入端相连；所述第一类别运算器的输出端输出所述电压环信号，并与所述第一电容的一端相连，所述第一电容的另一端与所述第三电阻的一端相连，所述第三电阻的另一端与所述反向输入端相连。9.根据权利要求8所述的组合控制电压变换器，其特征在于，所述第二类别比较组件包括第二类别运算器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻和第二电容；所述第四电阻的一端与放大的所述输入电压相连，另一端与所述第二类别运算器的正向输入端相连；所述第五电阻的一端与所述参考电压相连，另一端与所述第二类别运算器的反向输入端相连；所述第二类别运算器的输出端输出所述boost信号，并与所述第六电阻的一端相连，所述第六电阻的另一端接VCC，所述第二类别运算器的电源输入端与所述VCC相连；所述第七电阻的一端与所述第六电阻的一端相连，所述第七电阻的另一端接所述第二电容的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，曹国庆，
申请(专利权)人：长春捷翼汽车零部件有限公司，
类型：新型
国别省市：