一种DC变换电路制造技术

本发明专利技术公开了一种DC变换电路，包括直流输入端、直流输出端、两个变压器、两个与变压器对应的原边电路和两个与变压器对应的副边电路，原边电路包括逆变电路和LC谐振电路；逆变电路的输出端接LC谐振电路的输入端，变压器的原边绕组串接在对应原边电路的LC谐振电路中；两个逆变电路的输入端并接在所述的直流输入端；副边电路包括输出整流电路，输出整流电路的输入端接变压器的副边绕组，两个输出整流电路的输出端并接在所述的直流输出端；两个变压器的副边绕组反向串接。本发明专利技术两个全桥LLC的原边电路并联，两个变压器的副边绕组反向串接，两个输出整流电路的输出端并联，在不需要增加器件的情况下可以实现较宽的电压输出。的情况下可以实现较宽的电压输出。的情况下可以实现较宽的电压输出。

【技术实现步骤摘要】
一种DC变换电路


[0001]本专利技术涉及DC变换器，尤其涉及一种DC变换电路。

技术介绍

[0002]随着电动汽车的普及。越来越多的消费者非常关注电动汽车的续航里程。为了提高电动汽车的里程，需要增加电池容量。考虑到电动汽车的线束电流通过能力的限制，电动汽车的动力电池可能采用500V
‑
1000V的高压电池系统。因此作为电动汽车充电桩需要满足200V
‑
500V低压的动力电池充电的需要，也要满足500V
‑
1000V高压动力电池充电的需要。LLC电路在谐振开关频率附近可以实现全负载范围的开关器件软开关，在高开关频率下实现较小的开关损耗。高开关频率可以减小磁性元器件体积，从而实现高功率密度。因此充电桩的DC变换器常常选择LLC电路。
[0003]为了充分发挥LLC电路的软开关特性，无法将LLC的输出比输入电压的范围做的很宽，也无法满足200V
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1000V的满载宽电压输出。为了实现宽电压范围输出，比较常见的办法是采用两路输出，低压输出时让两路输出并联，高压输出时让两路输出串联。该方案需要用到三个接触器或继电器开关。动力电池电池电压在充电过程中会慢慢上升，有可能出现整个充电过程中先并联充电然后切换到串联充电，在输出切换过程需要先将变换器输出关闭，然后调整三个输出开关后，再重新输出。因此该方案不仅需要三个输出控制开关，增加了成本和体积，还需要切换时间，并且切换过程中需要关闭输出。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、能够实现宽电压输出的DC变换电路。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种DC变换电路，包括直流输入端、直流输出端、两个变压器、两个与变压器对应的原边电路和两个与变压器对应的副边电路，原边电路包括逆变电路和LC谐振电路；逆变电路的输出端接LC谐振电路的输入端，变压器的原边绕组串接在对应原边电路的LC谐振电路中；两个逆变电路的输入端并接在所述的直流输入端；副边电路包括输出整流电路，输出整流电路的输入端接变压器的副边绕组，两个输出整流电路的输出端并接在所述的直流输出端；两个变压器的副边绕组反向串接。
[0006]以上所述的DC变换电路，所述的逆变电路为全桥逆变电路，所述的输出整流电路为全桥整流电路。
[0007]以上所述的DC变换电路，当第一逆变电路与第二逆变电路的驱动同步时，直流输出端实现低压输出；当第一逆变电路与第二逆变电路的驱动错相180
°
时，直流输出端实现倍压输出。
[0008]本专利技术两个全桥LLC的原边电路并联，两个变压器的副边绕组反向串接，两个输出整流电路的输出端并联，在不需要增加器件的情况下可以实现较宽的电压输出。
附图说明
[0009]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0010]图1是本专利技术实施例DC变换电路的电路图。
[0011]图2是本专利技术实施例DC变换电路逆变电路驱动同相位时的波形图。
[0012]图3是本专利技术实施例DC变换电路逆变电路驱动相位相差180
°
时的波形图。
具体实施方式
[0013]本专利技术实施例DC变换电路的结构和原理如图1至图3所示，包括高压直流输入端Vi、直流输出端Vo、变压器T1、变压器T2、两个与变压器(T1、T2)分别对应的原边电路和两个与变压器(T1、T2)分别对应的副边电路。
[0014]与变压器对应的原边电路包括由逆变电路和LC谐振电路。与变压器T1对应的原边电路包括由功率开关管Q1、Q2、Q3、Q4组成的第一全桥逆变电路和由谐振电感Lr1、谐振电容Cr1与变压器T1的原边绕组n1_1串联组成的第一1LC谐振电路。第一全桥逆变电路的输出端a,b接第一LC谐振电路的输入端。与变压器T2对应的原边电路包括由功率开关管Q5、Q6、Q7、Q8组成的第二全桥逆变电路和由谐振电感Lr2、谐振电容Cr2与变压器T2的原边绕组n2_1串联组成的第二1LC谐振电路。第二全桥逆变电路的输出端e,f接第二LC谐振电路的输入端。两个逆变电路的输入端与高压直流输入电容C1并接在高压直流输入端Vi。
[0015]与变压器对应的副边电路包括输出整流电路，输出整流电路包括全桥整流电路和输出电容。输出整流电路的输入端接对应变压器的副边绕组，两个输出整流电路的输出端并接在所述的直流输出端Vo。
[0016]变压器T1的副边绕组n1_2与由二极管D1，D2，D3，D4组成的第一全桥整流电路相连，连接点为c,d。连接点为Vcd。变压器T2的副边绕组n2_2与由二极管D5，D6，D7，D8组成的第二全桥整流电路相连，连接点为g,h。两个变压器T1和T2的结构与参数相同。。两个全桥整流电路的输出端并联，输出电压Vo。两个变压器的副边绕组反向串接，即变压器T1的副边绕组n1_2的第二端与变压器T2的副边绕组n2_2的第二端相互连接。
[0017]本专利技术以上实施例DC变换电路驱动同相位的工作波形如图2所示。此时，第一逆变电路与第二逆变电路的MOS开关管的驱动完全一致，占空比、频率和相位相同。开关管Q1、Q4、Q5、Q8驱动相同。开关管Q2、Q3、Q6、Q7驱动相同。两个逆变电路输出电压Vab和Vef相同。两个变压器副边绕组电压Vcd和Vgh相同。因此此时两个整流电路的输出电压Vo=|Vcd|=|Vgh|。
[0018]本专利技术以上实施例DC变换电路驱动相位相差180
°
的工作波形如图3所示。此时第一逆变电路和第二逆变电路的MOS开关管的驱动相位相差180
°
，占空比、频率相同。开关管Q1、Q4、Q6、Q7驱动相同。开关管Q2、Q3、Q5、Q8驱动相同。逆变电路输出电压Vab和Vef相位相差180
°
，Vab=
‑
Vef。副边绕组电压Vcd和Vgh相差180
°
，Vcd=
‑
Vgh。当开关管Q1、Q4、Q6、Q7导通时，Vcd为正电压，Vgh为负向电压。因为连接点d和h相连，此时两个副边绕组串联工作输出，变压器T1的副边绕组n1_2的 c点输出的电流通过二极管D1流向直流输出端正极，直流输出端负极返回的电流通过输出二极管D6流回，从g点进入变压器T2的副边绕组n2_2。二极管D2和D5反向截止。二极管D3，D4，D7，D8不工作。此时输出电压Vo=|Vcd|+|Vgh|=2|Vcd|。当开关管Q2、Q3、Q5、Q8导通时，Vcd为负电压，Vgh为正向电压。因为连接点d和h相连，此时两个副边
绕组串联工作输出，通过二极管D5连接直流输出端正极，端子负极通过输出二极管D2流回绕组。二极管D1和D6反向截止。二极管D3，D4，D7，D8不工作。此时直流输出端输出电压Vo=|Vcd|+|Vgh|=2|Vcd|。
[0019]如图3所示，开关管Q5和Q6是互补的。开关管Q1导通为高电平时，开关管Q5为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DC变换电路，其特征在于，包括直流输入端、直流输出端、两个变压器、两个与变压器对应的原边电路和两个与变压器对应的副边电路，原边电路包括逆变电路和LC谐振电路；逆变电路的输出端接LC谐振电路的输入端，变压器的原边绕组串接在对应原边电路的LC谐振电路中；两个逆变电路的输入端并接在所述的直流输入端；副边电路包括输出整流电路，输出整流电路的输入端接变压器的副边绕组，两个输出整流电路的输出端并接...

【专利技术属性】
技术研发人员：周强，阮世良，徐光镇，
申请(专利权)人：深圳市能效电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：