專利名稱：雙向dc/dc變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙向DC/DC變換器。
背景技術(shù)：
在雙向DC/DC變換器中(以雙向全橋為例，具體拓撲見附圖)，Va和Vb變化范圍分別為
當能量從Va向Vb流動時，要求在Va電壓最低時(Va_min)，能夠轉(zhuǎn)換成Vb的最大值 (Vb_max)。由此得到變壓器匝比計算公式 Dmax SW廣SW4的最大占空比
當能量從Vb向Va流動時，要求在Vb電壓最低時(Vb_min)，能夠轉(zhuǎn)換成Va的最大值 (Vajnax)。由此得到變壓器的匝比計算公式
如果保持不變，則要求nl和n2有不同的匝比。目前大多數(shù)雙向DC/DC變換器通過改變最大占空比，或者使用常規(guī)DC/DC變換器的延伸拓撲使nl等于π2，從而實現(xiàn)能量雙向流動的功能。但改變最大占空比使控制方式復雜化，使用延伸拓撲又造成變換器成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種雙向DC/DC變換器，在控制方式不變的前提下，使用常規(guī)的DC/DC拓撲(如全橋，半橋，push-pull等)，實現(xiàn)能量的雙向流動。為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種雙向DC/DC變換器，它包括第一輸入輸出源、 第二輸入輸出源、與第一輸入輸出源相連的第一線圈組、與第二輸入輸出源相連的第二線圈組、設(shè)置在第二輸入輸出源和第二線圈組所形成的電路中的開關(guān)，第二線圈組包括相互串聯(lián)的固定線圈和至少一個的切換線圈，所述切換線圈具有與所述固定線圈相連的第一端和與第一端相對的第二端，當開關(guān)的撥片撥至所述切換線圈的第一端時，所述第一線圈組和所述固定線圈產(chǎn)生交變磁場，當開關(guān)的撥片撥至所述切換線圈的第二端時，所述固定線圈和切換線圈形成共同的繞組與所述第一線圈組產(chǎn)生交變磁場。優(yōu)選地，所述第一輸入輸出源和第一線圈組之間設(shè)置有第一控制開關(guān)，所述第二輸入輸出源和第二線圈組之間設(shè)置有第二控制開關(guān)。優(yōu)選地，所述開關(guān)為繼電器。優(yōu)選地，所述開關(guān)為MOSFET。優(yōu)選地，所述開關(guān)為IGBT。本發(fā)明采用以上結(jié)構(gòu)，線路簡單可靠，大大降低了雙向DC/DC變換器的設(shè)計難度。


附圖1是本發(fā)明實施例中的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍作出更為清楚明確的界定。
具體實施例方式
如附圖1所示，變壓器的原邊包括第一輸入輸出源Va以及與第一輸入輸出源Va相連接的第一繞線組和第一控制開關(guān)(SWf SW4)，變壓器的副邊包括第二輸入輸出源Vb以及與第二輸入輸出源Vb相連接的第二繞線組和第二控制開關(guān)(SW5 SW8)，第二繞線組包括相互串聯(lián)的固定線圈和切換線圈。可通過開關(guān)來改變變壓器副邊的匝數(shù)，從而改變變壓器的匝比。當需要比較高的匝比時，附圖中開關(guān)閉合在b點。當需要比較低的匝比時，附圖中開關(guān)閉合在a點。默認狀態(tài)下，開關(guān)閉合在b點。當變換器的需要比較小的匝比時，變換器首先需要停止SWfSWS的驅(qū)動，即SWfSWS都處于關(guān)斷狀態(tài)，使變壓器漏感電流降低到零。然后再使虛框部分的開關(guān)閉合在a點。整個過程中，該開關(guān)都在零電流/零電壓條件下動作，不會因過大的電壓或者電流尖峰造成開關(guān)的損壞。如果SW1-SW8的驅(qū)動停止時間過短，變換器內(nèi)部電流尚未降低到零，此時虛框部分的開關(guān)動作時，會有較大的電壓或者電流尖峰。但如果電壓或者電流尖峰仍在該開關(guān)的安全規(guī)格內(nèi)，亦可接受。該開關(guān)從a點閉合到b點時，動作時序與前面的描述基本相同。同樣，可以將該開關(guān)放置在變壓器原邊，通過改變原邊匝數(shù)的方式來改變變壓器的匝比。開關(guān)可以為繼電器。開關(guān)也可以為MOSFET (金屬-氧化層-半導體-場效晶體管，簡稱金氧半場效晶體管，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor), MOSFET 是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場效晶體管(field-effect transistor).開關(guān)也可以為IGBTansulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復合全控型電壓驅(qū)動式功率半導體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。本發(fā)明采用以上結(jié)構(gòu)，線路簡單可靠，大大降低了雙向DC/DC變換器的設(shè)計難度。以上對本發(fā)明的特定實施例結(jié)合圖示進行了說明，很明顯，在不離開本發(fā)明的范圍和精神的基礎(chǔ)上，可以對現(xiàn)有技術(shù)和工藝進行很多修改。在本發(fā)明的所屬技術(shù)領(lǐng)域中，只要掌握通常知識，就可以在本發(fā)明的技術(shù)要旨范圍內(nèi)，進行多種多樣的變更。
權(quán)利要求
1.一種雙向DC/DC變換器，其特征在于它包括第一輸入輸出源、第二輸入輸出源、與第一輸入輸出源相連的第一線圈組、與第二輸入輸出源相連的第二線圈組、設(shè)置在第二輸入輸出源和第二線圈組所形成的電路中的開關(guān)，第二線圈組包括相互串聯(lián)的固定線圈和至少一個的切換線圈，所述切換線圈具有與所述固定線圈相連的第一端和與第一端相對的第二端，當開關(guān)的撥片撥至所述切換線圈的第一端時，所述第一線圈組和所述固定線圈產(chǎn)生交變磁場，當開關(guān)的撥片撥至所述切換線圈的第二端時，所述固定線圈和切換線圈形成共同的繞組與所述第一線圈組產(chǎn)生交變磁場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向DC/DC變換器，其特征在于所述第一輸入輸出源和第一線圈組之間設(shè)置有第一控制開關(guān)，所述第二輸入輸出源和第二線圈組之間設(shè)置有第二控制開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向DC/DC變換器，其特征在于所述開關(guān)為繼電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向DC/DC變換器，其特征在于所述開關(guān)為M0SFET。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向DC/DC變換器，其特征在于所述開關(guān)為IGBT。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙向DC/DC變換器，它包括第一輸入輸出源、第二輸入輸出源、與第一輸入輸出源相連的第一線圈組、與第二輸入輸出源相連的第二線圈組、設(shè)置在第二輸入輸出源和第二線圈組所形成的電路中的開關(guān)，第二線圈組包括相互串聯(lián)的固定線圈和至少一個的切換線圈，所述切換線圈具有與所述固定線圈相連的第一端和與第一端相對的第二端，當開關(guān)的撥片撥至所述切換線圈的第一端時，所述第一線圈組和所述固定線圈產(chǎn)生交變磁場，當開關(guān)的撥片撥至所述切換線圈的第二端時，所述固定線圈和切換線圈形成共同的繞組與所述第一線圈組產(chǎn)生交變磁場。本發(fā)明采用以上結(jié)構(gòu)，線路簡單可靠，大大降低了雙向DC/DC變換器的設(shè)計難度。
文檔編號H02M3/315GK102403905SQ20111036672
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者張金龍 申請人:江蘇艾索新能源股份有限公司