CN107482913A - 直流电压变换电路及直流电压变换器 - Google Patents

直流电压变换电路及直流电压变换器 Download PDF

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    • H02M3/1582—Buck-boost converters

Abstract

本发明提供了一种直流电压变换电路及直流电压变换器，该电路包括：第一电感，第一电感第一端用于与第一电源第一端连接；第一开关管和第三开关管，第一开关管第一端和第三开关管第一端均与第一电感第二端连接，第三开关管第二端与第二电容第一端连接；第二开关管和第三电容，第二开关管第一端和第三电容第一端连接，且第二开关管第一端还分别与第一开关管第二端和第二电容第二端连接，第二开关管第二端和第三电容第二端通过第四开关管连接；且第二开关管第二端用于与第一电源第二端连接；连接在第一电源第一端和第二端第一电容。这样可以降低各个开关管的电压应力，同时使各个开关管得到较好的钳位。

Description

直流电压变换电路及直流电压变换器
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，尤其是涉及一种直流电压变换电路及直流电压变换器。
背景技术
直流变换器是将一种直流电源变换成另一种具有不同输出特性的直流电源。直流变换器包括直流电压变换器和直流电流变换器，其中，直流电压变换器通过对电力电子器件的快速通、断控制而把恒定直流电压斩成一系列的脉冲电压，通过控制占空比的变化来改变这一脉冲系列的脉冲宽度，以实现输出电压平均值的调节，再经输出滤波器滤波，在被控负载上得到电压可控的直流电能。
一般的直流电压变换器都是单向的，如图1所示，升压BOOST变换器包括电压输入端(输入电压为Vin)、电压输出端(输出电压为Vout)、电感L1和L2、开关管Q1和Q2以及电容C，该BOOST变换器的工作原理如下：当开关管Q1和Q2长时间处于关断状态时，Vout＝Vin；当开关管Q1和Q2同时开通时，电感L1和L2上的电流以一定的比率线性增加，电感L1和L2储能；当开关管Q1和Q2同时关断时，由于电感的电流保持特性，电感L1和L2开始给电容C充电，使得电容C两端的电压高于输入电压Vin，即得到了高于输入电压Vin的输出电压Vout。
现有技术中，为了降低开关管的电压应力，采用了两个开关管Q1和Q2：当开关管Q1和Q2同时关断时，开关管Q1和Q2分摊输出电压Vout。但是由于开关管Q1和Q2的结电容不一定完全相同，可能会造成其中一个开关管的电压偏高，这样容易造成该开关管损坏。因此，现有的直流电压变换器存在着在降低开关管的电压应力的同时，开关管不能可靠钳位的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种直流电压变换电路及直流电压变换器，以降低各个开关管的电压应力，同时使各个开关管得到较好的钳位，从而增加直流电压变换的可靠性。
第一方面，本发明实施例提供了一种直流电压变换电路，包括：
第一电感，所述第一电感的第一端用于与第一电源的第一端连接；
第一开关管和第三开关管，所述第一开关管的第一端和所述第三开关管的第一端均与所述第一电感的第二端连接，所述第三开关管的第二端与第二电容的第一端连接；所述第一开关管、所述第三开关管和所述第二电容组成第一变换电路；
第二开关管和第三电容，所述第二开关管的第一端和所述第三电容的第一端连接，且所述第二开关管的第一端还分别与所述第一开关管的第二端和所述第二电容的第二端连接，所述第二开关管的第二端和所述第三电容的第二端通过第四开关管连接；且所述第二开关管的第二端用于与所述第一电源的第二端连接；所述第二开关管、所述第四开关管和所述第三电容组成第二变换电路；
第一电容，所述第一电容用于连接在所述第一电源的第一端和第二端；
所述第二电容的第一端用于连接第二电源的第一端；所述第三电容的第二端用于连接所述第二电源的第二端。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，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均包括金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET，或者并联的绝缘栅双极型晶体管IGBT和二极管。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述直流电压变换电路还包括第二电感；
所述第二电感的第一端与所述第二开关管的第二端连接，所述第二电感的第二端用于与所述第一电源的第二端连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第二电容的容抗与所述第三电容的容抗相等。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的控制端分别与第一控制电路连接，所述第三开关管的控制端和所述第四开关管的控制端分别与第二控制电路连接；
所述第一控制电路用于控制所述第一开关管和所述第二开关管的通断，所述第二控制电路用于控制所述第三开关管和所述第四开关管的通断。
结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第一控制电路和所述第二控制电路均为脉冲宽度变调PWM电路。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述直流电压变换电路还包括连接在所述第一变换电路和所述第二变换电路之间的级联电路；
所述级联电路包括级联开关管、级联电容和级联二极管；
所述级联二极管的正极和负极分别为所述级联电路的第一输入端和第二输入端，且分别与所述级联开关管的第一端和所述级联电容的第一端连接，所述级联开关管的第二端和所述级联电容的第二端分别为所述级联电路的第一输出端和第二输出端；
所述级联电路的第一输入端和第二输入端分别与所述第一开关管的第二端和所述第二电容的第二端连接；所述级联电路的第一输出端和第二输出端均与所述第二开关管的第一端连接。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述直流电压变换电路还包括级联在所述第一变换电路和所述第二变换电路之间的多个所述级联电路；
第一级的所述级联电路的第一输入端和第二输入端分别与所述第一开关管的第二端和所述第二电容的第二端连接；当前级的所述级联电路的第一输入端和第二输入端分别与前一级的所述级联电路的第一输出端和第二输出端连接，当前级的所述级联电路的第一输出端和第二输出端分别与后一级的所述级联电路的第一输入端和第二输入端连接；最后一级的所述级联电路的第一输出端和第二输出端均与所述第二开关管的第一端连接。
第二方面，本发明实施例还提供一种直流电压变换器，包括如上述第一方面所述的直流电压变换电路，还包括壳体；
所述壳体设置有第一电源接口和第二电源接口，所述第一电源接口用于连接所述第一电源，所述第二电源接口用于连接所述第二电源；
所述直流电压变换电路设置在所述壳体内，且所述第一电感的第一端和所述第二开关管的第二端分别与所述第一电源接口的两端连接，所述第二电容的第一端和所述第三电容的第二端分别与所述第二电源接口的两端连接。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述壳体的外表面设置有分别与所述第一电源接口和所述第二电源接口对应的输入输出端标识。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例中，该直流电压变换电路为双向降压-升压变换电路，可以实现降压/升压，并且，当第一开关管和第二开关管同时开通、第三开关管和第四开关管同时关断时，第三开关管、第四开关管均分别被第二电容、第三电容钳位；当第一开关管和第二开关管同时关断、第三开关管和第四开关管同时开通时，第一开关管、第二开关管均分别被第二电容、第三电容钳位，因此各个开关管承受的电压与各自的结电容无关，可以得到较好的钳位。进一步地，由于第二电容和第三电容分摊第二电源的电压，因此可以降低第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管的电压应力。综上可知，该直流电压变换电路，降低了各个开关管的电压应力，同时使各个开关管得到了较好的钳位，从而增加了直流电压变换的可靠性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的现有技术中BOOST变换器的电路图；
图2为本发明实施例提供的直流电压变换电路的第一种结构示意图；
图3为本发明实施例提供的直流电压变换电路的升压工作示意图；
图4为本发明实施例提供的直流电压变换电路的降压工作示意图；
图5为本发明实施例提供的直流电压变换电路的第二种结构示意图；
图6为本发明实施例提供的直流电压变换器的外观示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前现有的直流电压变换器存在着在降低开关管的电压应力的同时，开关管不能可靠钳位的问题，基于此，本发明实施例提供的一种直流电压变换电路及直流电压变换器，可以降低各个开关管的电压应力，同时使各个开关管得到较好的钳位，从而增加直流电压变换的可靠性。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种直流电压变换电路进行详细介绍。
实施例一：
图2为本发明实施例提供的直流电压变换电路的第一种结构示意图，如图2所示，该直流电压变换电路包括：第一电感L01，第一电感L01的第一端用于与第一电源的第一端连接；第一开关管S1和第三开关管S3，第一开关管S1的第一端和第三开关管S3的第一端均与第一电感L01的第二端连接，第三开关管S3的第二端与第二电容C2的第一端连接；第一开关管S1、第三开关管S3和第二电容C2组成第一变换电路；第二开关管S2和第三电容C3，第二开关管S2的第一端和第三电容C3的第一端连接，且第二开关管S2的第一端还分别与第一开关管S1的第二端和第二电容C2的第二端连接，第二开关管S2的第二端和第三电容C3的第二端通过第四开关管S4连接；且第二开关管S2的第二端用于与第一电源的第二端连接；第二开关管S2、第四开关管S4和第三电容C3组成第二变换电路；第一电容C1，第一电容C1用于连接在第一电源的第一端和第二端；第二电容C2的第一端用于连接第二电源的第一端；第三电容C3的第二端用于连接第二电源的第二端。
具体地，第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4均包括金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor)，或者并联的绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor)和二极管。
上述直流电压变换电路为双向降压-升压变换电路，可以实现降压/升压。图3为本发明实施例提供的直流电压变换电路的升压工作示意图，如图3所示，当该直流电压变换电路处于升压BOOST工作模式时，第一电容C1(后续简称为C1)为BOOST输入电容，第二电容C2(后续简称为C2)和第三电容C3(后续简称为C3)为BOOST滤波电容，第一电源为输入电源，即从A、B两点接入输入电源，第二电源为输出电源，即从C、D两点输出电能至第二电源。
以A点为高电平、B点为低电平为例，具体的BOOST工作原理如下：当四个开关管均处于关断状态时，C、D两点间的电压UCD与A、B两点间的电压UAB相等，即C2、C3分摊UAB；当第一开关管S1(后续简称为S1)、第二开关管S2(后续简称为S2)同时开通，第三开关管S3(后续简称为S3)，第四开关管S4(后续简称为S4)同时关断时，S3、S4分别被C2、C3钳位，电流由A点沿虚线流动，L01、L02上的电流以一定的比率线性增加，L01、L02储能；当S1、S2同时关断，S3、S4同时开通时，S1、S2分别被C2、C3钳位，由于电感的电流保持特性，L01、L02释放能量，电流由A沿实线流动，L01、L02为C2、C3充能，S3、S4完成续流，使得C2、C3两端的电压(即C、D两点间的电压UCD)高于输入电压UAB。这样就得到了高于输入电压UAB的输出电压UCD，并且通过改变各个开关管的占空比，可以调节平均输出电压的幅值。
图4为本发明实施例提供的直流电压变换电路的降压工作示意图，如图4所示，当该直流电压变换电路处于降压BUCK工作模式时，C2、C3为BUCK输入电容，C1为BUCK滤波电容，第二电源为输入电源，即从C、D两点接入输入电源，第一电源为输出电源，即从A、B两点输出电能至第一电源。
以C点为高电平、D点为低电平为例，具体的BUCK工作原理如下：当四个开关管均处于关断状态时，UAB＝UCD，C2、C3分摊UCD；当S1、S2同时关断，S3、S4同时开通时，S1、S2分别被C2、C3钳位，电流由C点沿实线流动，L01、L02上的电流以一定的比率线性增加，L01、L02储能；当S1、S2同时开通，S3、S4同时关断时，S3、S4分别被C2、C3钳位，由于电感的电流保持特性，L01、L02释放能量，电流沿虚线流动，S3、S4完成续流。同样通过改变各个开关管的占空比，可以调节平均输出电压的幅值。
由于第二电容C2和第三电容C3分摊C、D两点间的电压UCD，第一开关管S1、第三开关管S3分别被第二电容C2钳位，第二开关管S2、第四开关管S4分别被第三电容C3钳位，因此可以根据第二电容C2的容抗和第三电容C3的容抗的大小关系，选取对应耐压的开关管。优选地，第二电容C2的容抗与第三电容C3的容抗相等(C2＝C3)，这样可以使得上述四个开关管均承受0.5倍的UCD，即可以使得四个开关管得到较好的均压，从而可以解决开关管耐压不够，器件选型困难的问题。
本发明实施例提供的直流电压变换电路，通过将两个BUCK/BOOST级联，实现了双向变换。相比单级的BUCK/BOOST变换电路，在实现相同的功能下，(当C2＝C3时)这种拓扑所有的开关管的电压应力都下降为原来(未采用多个电容串联分压时)的一半，并能很好的钳位和均压。
本发明实施例中，该直流电压变换电路为双向降压-升压变换电路，可以实现降压/升压，并且，当第一开关管和第二开关管同时开通、第三开关管和第四开关管同时关断时，第三开关管、第四开关管均分别被第二电容、第三电容钳位；当第一开关管和第二开关管同时关断、第三开关管和第四开关管同时开通时，第一开关管、第二开关管均分别被第二电容、第三电容钳位，因此各个开关管承受的电压与各自的结电容无关，可以得到较好的钳位。进一步地，由于第二电容和第三电容分摊第二电源的电压，因此可以降低第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管的电压应力。综上可知，该直流电压变换电路，降低了各个开关管的电压应力，同时使各个开关管得到了较好的钳位，从而增加了直流电压变换的可靠性。
为了进一步提高降压/升压效果，如图3和图4所示，上述直流电压变换电路还包括第二电感L02；第二电感L02的第一端与第二开关管S2的第二端连接，第二电感L02的第二端用于与第一电源的第二端连接。这样，采用两个电感L01和L02，可以提高降压/升压的幅度，从而提高了降压/升压效果。
进一步地，第一开关管S1的控制端和第二开关管S2的控制端分别与第一控制电路连接，第三开关管S3的控制端和第四开关管S4的控制端分别与第二控制电路连接，第一控制电路用于控制第一开关管S1和第二开关管S2的通断，第二控制电路用于控制第三开关管S3和第四开关管S4的通断。由于S1、S2同时开通或关断，S3、S4同时开通或关断，因此通过第一控制电路控制S1、S2，第二控制电路控制S3、S4，可以实现较好的电压控制效果。
优选地，上述第一控制电路和第二控制电路均为脉冲宽度变调PWM(Pulse WidthModulation)电路，通过脉冲电压信号控制各个开关管的占空比，从而实现降压/升压。
图5为本发明实施例提供的直流电压变换电路的第二种结构示意图，如图5所示，该直流电压变换电路还包括连接在上述第一变换电路和第二变换电路之间的级联电路，该级联电路包括级联开关管S10、级联电容C10和级联二极管D10。
级联二极管D10的正极和负极分别为级联电路的第一输入端和第二输入端，且分别与级联开关管S10的第一端和级联电容C10的第一端连接，级联开关管S10的第二端和级联电容C10的第二端分别为级联电路的第一输出端和第二输出端。级联开关管S10的第一端和级联电容C10的第一端分别为该级联电路的第一输入端和第二输入端，级联二极管D10的负极和正极分别为该级联电路的第一输出端和第二输出端，且分别与级联开关管S10的第二端和级联电容C10的第二端连接；该级联电路的第一输入端和第二输入端分别与第一开关管S1的第二端和第二电容C2的第二端连接；该级联电路的第一输出端和第二输出端均与第二开关管S2的第一端连接。
具体地，上述直流电压变换电路在工作时，第二电容C2、级联电容C10和第三电容C3分摊C、D两点间的电压；当第一开关管S1、级联开关管S10和第二开关管S2同时开通，第三开关管S3、第四开关管S4同时关断时，第三开关管S3、级联二极管D10和第四开关管S4分别被第二电容C2、级联电容C10和第三电容C3钳位；当第一开关管S1、级联开关管S10和第二开关管S2同时关断，第三开关管S3、第四开关管S4同时开通时，第一开关管S1、级联开关管S10和第二开关管S2分别被第二电容C2、级联电容C10和第三电容C3钳位。这样可以进一步降低各个开关管的电压应力，并且当C2＝C3＝C10时，各个开关管的电压应力都下降为原来(未采用多个电容串联分压时)的三分之一，同时可以使各个开关管得到可靠钳位。
进一步地，上述直流电压变换电路还包括级联在第一变换电路和第二变换电路之间的多个上级联电路；第一级的级联电路的第一输入端和第二输入端分别与第一开关管S1的第二端和第二电容C2的第二端连接；当前级的级联电路的第一输入端和第二输入端分别与前一级的级联电路的第一输出端和第二输出端连接，当前级的级联电路的第一输出端和第二输出端分别与后一级的级联电路的第一输入端和第二输入端连接；最后一级的级联电路的第一输出端和第二输出端均与第二开关管S2的第一端连接。
综上可知，本发明实施例提供的直流电压变换电路，通过将两个BUCK/BOOST级联，实现了双向变换，在降低各个开关管的电压应力的同时，还可以使各个开关管得到较好的钳位，并且降低了直流电压变换电路的成本和设计难度，提高了直流电压变换电路的功率密度和可靠性。
实施例二：
图6为本发明实施例提供的直流电压变换器的外观示意图，如图6所示，该直流电压变换器包括如上述实施例一的直流电压变换电路，还包括壳体。壳体设置有第一电源接口和第二电源接口，第一电源接口用于连接第一电源，第二电源接口用于连接第二电源；直流电压变换电路设置在壳体内，且第一电感L01的第一端和第二开关管S2的第二端分别与第一电源接口的两端连接，第二电容C2的第一端和第三电容C3的第二端分别与第二电源接口的两端连接。这里对第一电源接口和第二电源接口的具体位置不作限定，为了方便与第一电源、第二电源连接，第一电源接口和第二电源接口分别设置在壳体相对的两个侧面上，图6中显示了第一电源接口，第二电源接口未显示。
进一步地，考虑到该直流电压变换器可以实现电压的双向变换，电压输入端和电压输出端容易混淆，本发明实施例中，壳体的外表面设置有分别与第一电源接口和第二电源接口对应的输入输出端标识。如图6所示，在第一电源接口附近的壳体上标示有升压输入端/降压输出端的输入输出端标识，在未显示的第二电源接口附近的壳体上标示有降压输入端/升压输出端的输入输出端标识。这里对具体的输入输出端标识不作限定。
本发明实施例中，该直流电压变换电路为双向降压-升压变换电路，可以实现降压/升压，并且，当第一开关管和第二开关管同时开通、第三开关管和第四开关管同时关断时，第三开关管、第四开关管均分别被第二电容、第三电容钳位；当第一开关管和第二开关管同时关断、第三开关管和第四开关管同时开通时，第一开关管、第二开关管均分别被第二电容、第三电容钳位，因此各个开关管承受的电压与各自的结电容无关，可以得到较好的钳位。进一步地，由于第二电容和第三电容分摊第二电源的电压，因此可以降低第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管的电压应力。综上可知，该直流电压变换电路，降低了各个开关管的电压应力，同时使各个开关管得到了较好的钳位，从而增加了直流电压变换的可靠性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述直流电压变换器的具体工作过程，可以参考前述直流电压变换电路实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本发明实施例提供的直流电压变换器，与上述实施例提供的直流电压变换电路具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种直流电压变换电路，其特征在于，包括：
第一电感，所述第一电感的第一端用于与第一电源的第一端连接；
第一开关管和第三开关管，所述第一开关管的第一端和所述第三开关管的第一端均与所述第一电感的第二端连接，所述第三开关管的第二端与第二电容的第一端连接；所述第一开关管、所述第三开关管和所述第二电容组成第一变换电路；
第二开关管和第三电容，所述第二开关管的第一端和所述第三电容的第一端连接，且所述第二开关管的第一端还分别与所述第一开关管的第二端和所述第二电容的第二端连接，所述第二开关管的第二端和所述第三电容的第二端通过第四开关管连接；且所述第二开关管的第二端用于与所述第一电源的第二端连接；所述第二开关管、所述第四开关管和所述第三电容组成第二变换电路；
第一电容，所述第一电容用于连接在所述第一电源的第一端和第二端；
所述第二电容的第一端用于连接第二电源的第一端；所述第三电容的第二端用于连接所述第二电源的第二端。
2.根据权利要求1所述的直流电压变换电路，其特征在于，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均包括金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET，或者并联的绝缘栅双极型晶体管IGBT和二极管。
3.根据权利要求1所述的直流电压变换电路，其特征在于，所述直流电压变换电路还包括第二电感；
所述第二电感的第一端与所述第二开关管的第二端连接，所述第二电感的第二端用于与所述第一电源的第二端连接。
4.根据权利要求1所述的直流电压变换电路，其特征在于，所述第二电容的容抗与所述第三电容的容抗相等。
5.根据权利要求1所述的直流电压变换电路，其特征在于，所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的控制端分别与第一控制电路连接，所述第三开关管的控制端和所述第四开关管的控制端分别与第二控制电路连接；
所述第一控制电路用于控制所述第一开关管和所述第二开关管的通断，所述第二控制电路用于控制所述第三开关管和所述第四开关管的通断。
6.根据权利要求5所述的直流电压变换电路，其特征在于，所述第一控制电路和所述第二控制电路均为脉冲宽度变调PWM电路。
7.根据权利要求1所述的直流电压变换电路，其特征在于，所述直流电压变换电路还包括连接在所述第一变换电路和所述第二变换电路之间的级联电路；
所述级联电路包括级联开关管、级联电容和级联二极管；
所述级联二极管的正极和负极分别为所述级联电路的第一输入端和第二输入端，且分别与所述级联开关管的第一端和所述级联电容的第一端连接，所述级联开关管的第二端和所述级联电容的第二端分别为所述级联电路的第一输出端和第二输出端；
所述级联电路的第一输入端和第二输入端分别与所述第一开关管的第二端和所述第二电容的第二端连接；所述级联电路的第一输出端和第二输出端均与所述第二开关管的第一端连接。
8.根据权利要求7所述的直流电压变换电路，其特征在于，所述直流电压变换电路还包括级联在所述第一变换电路和所述第二变换电路之间的多个所述级联电路；
第一级的所述级联电路的第一输入端和第二输入端分别与所述第一开关管的第二端和所述第二电容的第二端连接；当前级的所述级联电路的第一输入端和第二输入端分别与前一级的所述级联电路的第一输出端和第二输出端连接，当前级的所述级联电路的第一输出端和第二输出端分别与后一级的所述级联电路的第一输入端和第二输入端连接；最后一级的所述级联电路的第一输出端和第二输出端均与所述第二开关管的第一端连接。
9.一种直流电压变换器，其特征在于，包括如上述权利要求1-8中任一项所述的直流电压变换电路，还包括壳体；
所述壳体设置有第一电源接口和第二电源接口，所述第一电源接口用于连接所述第一电源，所述第二电源接口用于连接所述第二电源；
所述直流电压变换电路设置在所述壳体内，且所述第一电感的第一端和所述第二开关管的第二端分别与所述第一电源接口的两端连接，所述第二电容的第一端和所述第三电容的第二端分别与所述第二电源接口的两端连接。
10.根据权利要求9所述的直流电压变换器，其特征在于，所述壳体的外表面设置有分别与所述第一电源接口和所述第二电源接口对应的输入输出端标识。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110198116A (zh) * 2018-02-26 2019-09-03 维谛技术有限公司 电池变换电路、不间断电源及电池变换方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201417482A (zh) * 2012-10-24 2014-05-01 Univ Far East 直流對直流雙向電源轉換器
CN103872940A (zh) * 2012-12-07 2014-06-18 丰郅(上海)新能源科技有限公司 一种双向变流拓扑
CN104124867A (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 丰郅(上海)新能源科技有限公司 双向直流变换器拓扑
TWI547084B (zh) * 2015-09-22 2016-08-21 台達電子工業股份有限公司 雙向型直流轉直流轉換器及並網逆變器系統

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6567283B2 (en) * 2001-03-30 2003-05-20 Youtility Inc. Enhanced conduction angle power factor correction topology
CN102214994A (zh) * 2010-04-07 2011-10-12 上海航锐电源科技有限公司 输入串联输出串联升压变换器及其均压均流控制电路和方法
CN103312159A (zh) * 2013-06-20 2013-09-18 江苏大学 一种新型双输入升降压式dc-dc变换器
CN103997238B (zh) * 2014-05-05 2016-08-17 南京航空航天大学 一种双Boost逆变器的半周期调制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201417482A (zh) * 2012-10-24 2014-05-01 Univ Far East 直流對直流雙向電源轉換器
CN103872940A (zh) * 2012-12-07 2014-06-18 丰郅(上海)新能源科技有限公司 一种双向变流拓扑
CN104124867A (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 丰郅(上海)新能源科技有限公司 双向直流变换器拓扑
TWI547084B (zh) * 2015-09-22 2016-08-21 台達電子工業股份有限公司 雙向型直流轉直流轉換器及並網逆變器系統

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110198116A (zh) * 2018-02-26 2019-09-03 维谛技术有限公司 电池变换电路、不间断电源及电池变换方法

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