一种双向直流变换器的控制方法技术

本发明专利技术涉及一种双向直流变换器的控制方法，解决双向推挽全桥直流变换器的控制电路中使用两套控制电路的问题，属于开关电源技术领域。技术方案是双向直流变换器降压工作在全桥的工作模式，副边采用全波整流，此工作状态需要控制全桥侧的四个开关管，副边只需要开关管反并联的二极管整流即可；升压工作在推挽电路的工作模式，此时需要控制推挽侧的两个开关管，副边同样是只需要开关管反并联的二极管进行整流即可。在推挽全桥双向DC/DC变换器的控制中，选用一套芯片，再选用二选一模拟开关，电压比较器，或门等辅助芯片进行控制，实现其能量的双向流动。这样的控制方法减少了控制芯片，节约成本，使控制电路体积和重量减小，提高了变换器的整体效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，解决双向推挽全桥直流变换器的控制电路中使用两套控制电路的问题，属于开关电源

技术介绍
双向直流变换器已经广泛应用在直流/交流不停电系统、太阳能电源系统、电动汽车、 燃料电池系统、多端口混合供电系统、直流功率放大器以及电梯等场合。它的应用比之单向的直流变换器在体积和重量等方面都有所减少，但是在控制中一般都是使用两套控制芯片单独控制，双向直流变换器控制的优化已经成为目前双向直流变换器研究的重点。在一般的双向DC/DC变换器的控制中，都是选用两套控制芯片，正向和反向控制都是一套单独的控制算法。对比单向DC/DC变换器，这样做虽然只用一套主电路就可以实现能量的双向流动，但是控制算法相对繁琐，而且控制电路也不能得到相应的简化。
技术实现思路
本专利技术目的是提供，只选用一套控制芯片，简化了控制电路，大幅减轻系统的体积和重量，从而节约成本，解决
技术介绍
中存在的上述问题。本专利技术的技术方案是，双向直流变换器降压工作在全桥的工作模式，副边采用全波整流，此工作状态需要控制全桥侧的四个开关管，副边只需要开关管反并联的二极管整流即可；升压工作在推挽电路的工作模式，此时需要控制推挽侧的两个开关管，副边同样是只需要开关管反并联的二极管进行整流即可。双向直流变换器工作在降压的工作模式时，即全桥的工作模式，采用全桥移相控制，选用UC3875即可实现。双向直流变换器工作在升压的工作模式时，S卩加升压电感的推挽电路的工作模式，此时要求两个开关管有一个共同的导通时间，此时利用UC3875产生的信号有移相的特点，使UC3875输出的有移相的两路信号经过一个或门，得到的驱动信号即可满足两个开关管的共同导通，实现控制的要求。本专利技术推挽全桥双向DC/DC变换器是隔离型双向DC/DC变换器的一种，它是由推挽电路和全桥电路组合而成，也可看成是输入全桥，输出全波整流的电路拓扑演变而来。本专利技术的有益效果是在推挽全桥双向DC/DC变换器的控制中，选用UC3875 —套芯片，再选用二选一模拟开关，电压比较器，或门等辅助芯片进行控制，实现其能量的双向流动。这样的控制方法减少了控制芯片，节约成本，使控制电路体积和重量减小，提高了变换器的整体效率。附图说明图1推挽全桥双向DC/DC变换器电路图； 图2控制信号产生的原理图； 图3系统控制的总体框图； 具体实施例方式以下结合附图，通过实施例对本专利技术作进一步说明。在实施例中，，双向直流变换器降压工作在全桥的工作模式，副边采用全波整流，此工作状态需要控制全桥侧的四个开关管，副边只需要开关管反并联的二极管整流即可；升压工作在推挽电路的工作模式，此时需要控制推挽侧的两个开关管，副边同样是只需要开关管反并联的二极管进行整流即可。双向直流变换器工作在降压的工作模式时，即全桥的工作模式，采用全桥移相控制，选用UC3875即可实现。双向直流变换器工作在升压的工作模式时，S卩加升压电感的推挽电路的工作模式，此时要求两个开关管有一个共同的导通时间，此时利用UC3875产生的信号有移相的特点，使UC3875输出的有移相的两路信号经过一个或门，得到的驱动信号即可满足两个开关管的共同导通，实现控制的要求。本专利技术推挽全桥双向DC/DC变换器是隔离型双向DC/DC变换器的一种，它是由推挽电路和全桥电路组合而成，也可看成是输入全桥，输出全波整流的电路拓扑演变而来。1、能量双向流动的控制策略能量双向流动控制的策略如下一开始只对全桥侧的可控开关管进行选通，副边由可控开关管反并联的二极管进行整流，电路工作在正向工作状态。对输出电压进行检测，与一设定值(要求的输出电压值)进行比较，当超过这一设定值时，通过选通信号，控制电路对推挽侧的可控开关管进行选通，使其导通。全桥侧由可控开关管反并联的二极管进行整流，电路工作在反向工作状态。2、控制信号选通的方法其控制信号选通的方法为对输出电压进行检测，然后通过电压比较器与基准电压进行比较(基准电压就一个设定电压值，可以是要求设定的输出电压的大小)。当输出电压大于基准电压时，电压比较器输出为高电平，此时二选一模拟开关选通通道1 (反馈信号为高压侧，对应升压工作模式)，同样的道理，此时多路二选一模拟开关选通经过或门后的信号， 此PWM信号产生后送至升压开关管，电路工作在升压的工作模式。反之，当输出电压小于基准电压时，电压比较器输出为低电平，此时二选一模拟开关则选通通道2 (反馈信号为低压侧，对应降压工作模式)。多路二选一模拟开关则选通UC3875直接输出的具有时延的四路信号，此PWM信号产生后送至降压开关管，此时电路则工作在降压工作模式。权利要求1.，其特征在于双向直流变换器降压工作在全桥的工作模式，副边采用全波整流，此工作状态需要控制全桥侧的四个开关管，副边只需要开关管反并联的二极管整流即可；升压工作在推挽电路的工作模式，此时需要控制推挽侧的两个开关管，副边同样是只需要开关管反并联的二极管进行整流即可。2.根据权利要求1所述之双向直流变换器的控制方法，其特征在于本专利技术推挽全桥双向DC/DC变换器是隔离型双向DC/DC变换器的一种，它是由推挽电路和全桥电路组合而成，也可看成是输入全桥，输出全波整流的电路拓扑演变而来。3.根据权利要求1或2所述之双向直流变换器的控制方法，其特征在于双向直流变换器工作在降压的工作模式时，即全桥的工作模式，采用全桥移相控制，选用UC3875即可实现。4.根据权利要求1或2所述之双向直流变换器的控制方法，其特征在于双向直流变换器工作在升压的工作模式时，即加升压电感的推挽电路的工作模式，此时要求两个开关管有一个共同的导通时间，此时利用UC3875产生的信号有移相的特点，使UC3875输出的有移相的两路信号经过一个或门，得到的驱动信号即可满足两个开关管的共同导通，实现控制的要求。全文摘要本专利技术涉及，解决双向推挽全桥直流变换器的控制电路中使用两套控制电路的问题，属于开关电源
技术方案是双向直流变换器降压工作在全桥的工作模式，副边采用全波整流，此工作状态需要控制全桥侧的四个开关管，副边只需要开关管反并联的二极管整流即可；升压工作在推挽电路的工作模式，此时需要控制推挽侧的两个开关管，副边同样是只需要开关管反并联的二极管进行整流即可。在推挽全桥双向DC/DC变换器的控制中，选用一套芯片，再选用二选一模拟开关，电压比较器，或门等辅助芯片进行控制，实现其能量的双向流动。这样的控制方法减少了控制芯片，节约成本，使控制电路体积和重量减小，提高了变换器的整体效率。文档编号H02M3/337GK102237801SQ20111009729公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月19日 优先权日2010年12月30日专利技术者刘玉龙, 张晓光, 王淼, 穆桂霞, 赵志强, 车福来, 韩贵胜 申请人:保定天威集团有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种双向直流变换器的控制方法，其特征在于双向直流变换器降压工作在全桥的工作模式，副边采用全波整流，此工作状态需要控制全桥侧的四个开关管，副边只需要开关管反并联的二极管整流即可；升压工作在推挽电路的工作模式，此时需要控制推挽侧的两个开关管，副边同样是只需要开关管反并联的二极管进行整流即可。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉龙，赵志强，王淼，穆桂霞，韩贵胜，车福来，张晓光，
申请(专利权)人：保定天威集团有限公司，
类型：发明
国别省市：13