CN110492751A - 直流降压电路、方法、设备以及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种直流降压电路、方法、设备以及计算机可读存储介质，所述直流降压电路包括直流输入端、直流输出端、斩波单元、变压器、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管、续流电感以及控制单元，所述控制单元分别连接到所述斩波单元、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管的控制端，且所述控制单元在所述直流输入端的电压大于或等于预设电压时输出第一组控制信号、在所述直流输入端的电压小于预设电压时输出第二组控制信号。本发明实施例可在减小整机体积的前提下，实现宽输入电压下的输出，降低了电路的成本。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电力电子设备领域，更具体地说，涉及一种直流降压电路、方法、设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
Buck(降压)电路是一种将直流高压转换为直流低压的电路，随着电力电子技术的不断发展，低成本、高效率、宽输入宽输出成为其发展的方向。传统的具有Buck电路的全桥式变换器，受到占空比的限制，在输入电压很低时，很难保证稳定高效地输出额定的电压。
为了实现较宽的输入输出电压，目前的Buck电路常采用两级方案，前级采用升压(Boost)方案，后级采用谐振变换器或者移相全桥方案。如图1所示，是目前常见的Buck电路的示意图。在该电路中，前级由升压电感Lb、开关管Q1，功率二极管D1组成升压电路，将输入电压升高到特定值。后级由谐振电感Lr、谐振电容Cr、变压器T组成LC电路，最后经同步整流电路整流后输出需要的直流电压。
由于采用两级结构，上述Buck电路所需器件较多，并导致整机体积较大、效率降低。
发明内容
本发明实施例针对上述Buck电路为保证稳定高效地输出额定的电压而需采用较多器件，并导致整机体积较大、效率降低的问题，提供一种直流降压电路、方法、设备以及计算机可读存储介质。
本发明实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种直流降压电路，包括直流输入端、直流输出端、斩波单元、变压器、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管、续流电感以及控制单元，其中：所述直流输入端经由所述斩波单元连接到所述变压器的原边绕组；所述同步整流单元包括并联连接的第一桥臂和第二桥臂，所述变压器的副边绕组的首端连接到所述第一桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，所述变压器的副边绕组的末端连接到所述第二桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，所述变压器副边绕组的中心抽头经由所述续流开关管和续流电感连接到所述直流输出端；所述供电控制开关管的一端连接到所述同步整流单元的正输出端子，且所述供电控制开关管的另一端连接到所述续流开关管和续流电感的连接点；所述控制单元分别连接到所述斩波单元、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管的控制端，且所述控制单元在所述直流输入端的电压大于或等于预设电压时输出第一组控制信号、在所述直流输入端的电压小于预设电压时输出第二组控制信号。
优选地，所述斩波单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，且所述第一开关管、第二开关管串联连接在所述直流输入端的正输入端子和负输入端子之间、所述第三开关管和第四开关管串联连接在直流输入端的正输入端子和负输入端子之间；所述第一开关管和所述第二开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的首端、所述第三开关管和所述第四开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的末端；
所述第一桥臂的上桥臂由第五开关管构成，所述第一桥臂的下桥臂由第六开关管构成，所述第二桥臂的上桥臂由第七开关管构成，所述第二桥臂的下桥臂由第八开关管构成；
所述第一组控制信号包括：向所述第一开关管、第四开关管和第五开关管的控制端输出的第一调制信号，向所述第二开关管、第三开关管和第七开关管的控制端输出的第二调制信号，向所述第六开关管的控制端输出的第三调制信号，向所述第八开关管的控制端输出的第四调制信号，向所述续流开关管的控制端输出的第五调制信号，以及向所述供电控制开关管的控制端输出的第六调制信号；所述第一调制信号与第二调制信号具有相同的波形并间隔180度，所述第三调制信号与第一调制信号互补，所述第四调制信号与第二调制信号互补，所述第五调制信号为导通信号，所述第六调制信号为断开信号。
优选地，所述斩波单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，且所述第一开关管、第二开关管串联连接在所述直流输入端的正输入端子和负输入端子之间、所述第三开关管和第四开关管串联连接在直流输入端的正输入端子和负输入端子之间；所述第一开关管和所述第二开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的首端、所述第三开关管和所述第四开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的末端；
所述第一桥臂的上桥臂由第五开关管构成，所述第一桥臂的下桥臂由第六开关管构成，所述第二桥臂的上桥臂由第七开关管构成，所述第二桥臂的下桥臂由第八开关管构成；
所述第二组控制信号包括：向所述第一开关管、第四开关管和第五开关管的控制端输出的第七调制信号，向所述第二开关管、第三开关管和第七开关管的控制端输出的第八调制信号，向所述第六开关管的控制端输出的第九调制信号，向所述第八开关管的控制端输出的第十调制信号，向所述续流开关管的控制端输出的第十一调制信号，以及向所述供电控制开关管的控制端输出的第十二调制信号；所述第七调制信号与第八调制信号具有相同的波形并间隔180度，所述第九调制信号与第七调制信号互补，所述第十调制信号与第八调制信号互补，所述第十一调制信号和第十二调制信号互补。
优选地，所述第十一调制信号的频率是第七调制信号的频率的两倍。
优选地，所述直流降压电路包括第一滤波电容、第二滤波电容、隔直电容和钳位电容；所述第一滤波电容串联连接在所述直流输入端的正输入端子和负输入端子之间；所述第二滤波电容串联连接在所述直流输出端的正输出端子和负输出端子之间；所述隔直电容串联连接在所述斩波单元的负输出端子和所述变压器的原边绕组的末端之间；所述钳位电容的一端连接到所述同步整流单元的正输出端子、另一端接地。
本发明实施例还提供一种直流降压变换方法，包括：
检测直流输入端电压；
在所述直流输入端的电压大于或等于预设电压时，向斩波单元、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管的控制端输出第一组控制信号；
在所述直流输入端的电压小于预设电压时，向所述斩波单元、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管的控制端输出第二组控制信号；
所述斩波单元连接在直流输入端和变压器的原边绕组之间；所述同步整流单元包括并联连接的第一桥臂和第二桥臂，所述变压器的副边绕组的首端连接到所述第一桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，所述变压器的副边绕组的末端连接到所述第二桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，所述变压器副边绕组的中心抽头经由所述续流开关管和续流电感连接到直流输出端；所述供电控制开关管的一端连接到所述同步整流单元的正输出端子，且所述供电控制开关管的另一端连接到所述续流开关管和续流电感的连接点。
优选地，所述斩波单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，且所述第一开关管、第二开关管串联连接在所述直流输入端的正输入端子和负输入端子之间、所述第三开关管和第四开关管串联连接在直流输入端的正输入端子和负输入端子之间；所述第一开关管和所述第二开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的首端、所述第三开关管和所述第四开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的末端；
所述第一桥臂的上桥臂由第五开关管构成，所述第一桥臂的下桥臂由第六开关管构成，所述第二桥臂的上桥臂由第七开关管构成，所述第二桥臂的下桥臂由第八开关管构成；
所述第一组控制信号包括：向所述第一开关管、第四开关管和第五开关管的控制端输出的第一调制信号，向所述第二开关管、第三开关管和第七开关管的控制端输出的第二调制信号，向所述第六开关管的控制端输出的第三调制信号，向所述第八开关管的控制端输出的第四调制信号，向所述续流开关管的控制端输出的第五调制信号，以及向所述供电控制开关管的控制端输出的第六调制信号；所述第一调制信号与第二调制信号具有相同的波形并间隔180度，所述第三调制信号与第一调制信号互补，所述第四调制信号与第二调制信号互补，所述第五调制信号为导通信号，所述第六调制信号为断开信号。
优选地，所述斩波单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，且所述第一开关管、第二开关管串联连接在所述直流输入端的正输入端子和负输入端子之间、所述第三开关管和第四开关管串联连接在直流输入端的正输入端子和负输入端子之间；所述第一开关管和所述第二开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的首端、所述第三开关管和所述第四开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的末端；
所述第一桥臂的上桥臂由第五开关管构成，所述第一桥臂的下桥臂由第六开关管构成，所述第二桥臂的上桥臂由第七开关管构成，所述第二桥臂的下桥臂由第八开关管构成；
所述第二组控制信号包括：向所述第一开关管、第四开关管和第五开关管的控制端输出的第七调制信号，向所述第二开关管、第三开关管和第七开关管的控制端输出的第八调制信号，向所述第六开关管的控制端输出的第九调制信号，向所述第八开关管的控制端输出的第十调制信号，向所述续流开关管的控制端输出的第十一调制信号，以及向所述供电控制开关管的控制端输出的第十二调制信号；所述第七调制信号与第八调制信号具有相同的波形并间隔180度，所述第九调制信号与第七调制信号互补，所述第十调制信号与第八调制信号互补，所述第十一调制信号和第十二调制信号互补。
本发明实施例还提供一种直流降压变换设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器执行的计算机程序，且所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述直流降压变换方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上任一项所述直流降压变换方法的步骤。
本发明实施例的直流降压电路、方法、设备以及计算机可读存储介质，通过检测直流输入端电压，并根据直流输入端电压向斩波单元、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管输出第一组控制信号或第二组控制信号，在减小整机体积的前提下，可以实现宽输入电压下的输出，降低了电路的成本。
附图说明
图1是现有采用两级方案的Buck电路的示意图；
图2是本发明实施例提供的直流降压电路的示意图；
图3是本发明实施例提供的直流降压电路中第一组控制信号的波形示意图；
图4是本发明实施例提供的直流降压电路中第二组控制信号的波形示意图；
图5是本发明实施例提供的直流降压方法的示意图；
图6是本发明实施例提供的直流降压设备的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2所示，是本发明实施例提供的直流降压电路的示意图，该直流降压电路可应用于电力电子设备，实现直流电压转换。本实施例的直流降压电路包括直流输入端、直流输出端、斩波单元21、变压器Tr、同步整流单元22、续流开关管Qs9、供电控制开关管Qs10、续流电感Lm以及控制单元。该直流降压电路可通过直流输入端连接直流电源Vdc，例如蓄电池；且该直流降压电路可通过直流输出端连接负载R。上述变压器Tr的副边绕组具有中心抽头。上述续流开关管Qs9和供电控制开关管Qs10具体可采用三极管、金属-氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管等。
在本实施例中，直流输入端经由斩波单元21连接到变压器Tr的原边绕组；同步整流单元22包括并联连接的第一桥臂和第二桥臂，变压器Tr的副边绕组的首端连接到第一桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，变压器Tr的副边绕组的末端连接到第二桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，且变压器Tr的副边绕组的中心抽头经由续流开关管Qs9和续流电感Lm连接到直流输出端(正输出端子)；供电控制开关管Qs10的一端连接到同步整流单元22的正输出端子(即第一桥臂的上桥臂)，且该供电控制开关管Qs10的另一端连接到续流开关管Qs9和续流电感Lm的连接点。
控制单元可包括逻辑控制芯片和驱动芯片，其中逻辑控制芯片可采样获取直流输入端Vdc的电压，并向驱动芯片输出逻辑控制信号，驱动芯片具有多个输出引脚，且该多个输出引脚分别连接到斩波单元21、同步整流单元22、续流开关管Qs9、供电控制开关管Qs10的控制端。上述控制单元在直流输入端Vdc的电压大于或等于预设电压时输出第一组控制信号、在直流输入端Vdc的电压小于预设电压时输出第二组控制信号。特别地，上述控制单元可自动对直流输入端的电压进行采样，并依据采样结果自动选择第一组控制信号或第二组控制信号。当然，在实际应用中，也可根据直流降压电路的应用场合，通过跳线、切换开关等方式手动选择第一组控制信号或第二组控制信号。
上述直流降压电路根据直流输入端电压向斩波单元21、同步整流单元22、续流开关管、供电控制开关管输出第一组控制信号或第二组控制信号，无需振荡元件即可实现宽输入电压下的输出，从而减小了整机体积，降低了电路的成本。
在本发明的一个实施例中，上述斩波单元包括连接成全桥结构的第一开关管Qs1、第二开关管Qs2、第三开关管Qs3和第四开关管Qs4，上述第一开关管Qs1、第二开关管Qs2、第三开关管Qs3和第四开关管Qs4具体可采用三极管、金属-氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管等。具体地，第一开关管Qs1和第二开关管Qs2串联连接在直流输入端的正输入端子和负输入端子之间，第三开关管Qs3和第四开关管Qs4串联连接在直流输入端的正输入端子和负输入端子之间。上述第一开关管Qs1和第二开关管Qs2的连接点连接到所述变压器的原边绕组的首端，第三开关管Qs3和第四开关管Qs4的连接点连接到变压器Tr的原边绕组的末端。
上述同步整流单元22的第一桥臂的上桥臂可由第五开关管Qs5构成，且该第一桥臂的下桥臂可由第六开关管Qs6构成；同步整流单元22的第二桥臂的上桥臂由第七开关管Qs7构成，该第二桥臂的下桥臂由第八开关管Qs8构成。类似地，上述第五开关管Qs5、第六开关管Qs6、第七开关管Qs7和第八开关管Qs8具体可采用三极管、金属-氧化物半导体场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管等。
结合图3，在直流输入端Vdc的电压大于或等于预设电压时，控制单元向斩波单元21、同步整流单元22、续流开关管Qs9、供电控制开关管Qs10输出的第一组控制信号包括：向第一开关管Qs1、第四开关管Qs4和第五开关管Qs5的控制端输出的第一调制信号，向第二开关管Qs2、第三开关管Qs3和第七开关管Qs7的控制端输出的第二调制信号，向第六开关管Qs6的控制端输出的第三调制信号，向第八开关管Qs8的控制端输出的第四调制信号，向续流开关管Qs9的控制端输出的第五调制信号，以及向供电控制开关管Qs10的控制端输出的第六调制信号；并且，上述第一调制信号与第二调制信号具有相同的波形并间隔180度(即第一调制信号与第二调制信号的相位差为180°)，第三调制信号与第一调制信号互补，第四调制信号与第二调制信号互补，第五调制信号为导通信号，第六调制信号为断开信号。
在上述第一组控制信号控制下，第一开关管Qs1、第二开关管Qs2、第三开关管Qs3和第四开关管Qs4对直流输入端的电压进行斩波处理，并将经过斩波处理后的电压输送到变压器Tr的原边绕组；第六开关管Qs6和第八开关管Qs8用于对变压器Tr的副边绕组输出的电压进行同步整流；第五开关管Qs5、第七开关管Qs7用于钳位尖峰电压。这样，变压器Tr的副边侧的电流流通路径为：变压器Tr的中心抽头->续流开关管Qs9->续流电感Lm->负载R->第六开关管Qs6和第八开关管Qs8->变压器Tr的副边绕组。
结合图4，在直流输入端Vdc的电压小于预设电压时，控制单元向斩波单元21、同步整流单元22、续流开关管Qs9、供电控制开关管Qs10输出的第二组控制信号包括：向第一开关管Qs1、第四开关管Qs4和第五开关管Qs5的控制端输出的第七调制信号，向第二开关管Qs2、第三开关管Qs3和第七开关管Qs7的控制端输出的第八调制信号，向第六开关管Qs6的控制端输出的第九调制信号，向第八开关管Qs8的控制端输出的第十调制信号，向续流开关管Qs9的控制端输出的第十一调制信号，以及向供电控制开关管Qs10的控制端输出的第十二调制信号；并且，上述第七调制信号与第八调制信号具有相同的波形并间隔180度(第七调制信号与第八调制信号的相位差为180°)，第九调制信号与第七调制信号互补，第十调制信号与第八调制信号互补，第十一调制信号和第十二调制信号互补。特别地，为实现较好的控制精度，第十一调制信号的频率是第七调制信号的频率的两倍。
在上述第二组控制信号控制下，第一开关管Qs1、第二开关管Qs2、第三开关管Qs3和第四开关管Qs4对直流输入端的电压进行斩波处理，并将经过斩波处理后的电压输送到变压器Tr的原边绕组；第五开关管Qs5、第六开关管Qs6、第七开关管Qs7和第八开关管Qs8用于对变压器Tr的副边绕组输出的电压进行同步整流；供电控制开关管Qs10向负载R提供电流；续流开关管Qs9则提供续流电感Lm的电流续流通路。
此外，上述直流降压电路还可包括第一滤波电容C1、第二滤波电容C2、隔直电容C3和钳位电容C4；其中，第一滤波电容C1串联连接在直流输入端的正输入端子和负输入端子之间，并可吸收直流输入端的输入电压的杂波；第二滤波电容C2串联连接在直流输出端的正输出端子和负输出端子之间，并可吸收直流输出端的输出电压的杂波；隔直电容C3串联连接在斩波单元21的负输出端子和变压器Tr的原边绕组的末端之间，实现斩波单元21和变压器Tr之间的直流隔离；钳位电容C4的一端连接到同步整流单元22的正输出端子、另一端接地，以钳位同步整流单元22的输出电压。
如图5所示，本发明实施例还提供一种直流降压变换方法，该直流降压变换方法可应用于电力电子设备，实现直流电压转换。该方法具体可应用于包括直流输入端、直流输出端、斩波单元21、变压器Tr、同步整流单元22、续流开关管Qs9、供电控制开关管Qs10、续流电感Lm的直流降压电路，且在该直流降压电路中，斩波单元连接在直流输入端和变压器的原边绕组之间；同步整流单元包括并联连接的第一桥臂和第二桥臂，变压器的副边绕组的首端连接到第一桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，变压器的副边绕组的末端连接到第二桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，变压器副边绕组的中心抽头经由续流开关管和续流电感连接到直流输出端；供电控制开关管的一端连接到同步整流单元的正输出端子，且供电控制开关管的另一端连接到续流开关管和续流电感的连接点。本实施例的方法具体包括：
步骤S51：获取直流输入端电压。该步骤具体可通过采样直流输入端的端电压获得。
步骤S52：判断直流输入端电压是否大于或等于预设电压。若直流输入端电压大于或等于预设电压，则执行步骤S53，否则执行步骤S54。
步骤S53：向斩波单元、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管的控制端输出第一组控制信号。
步骤S54：向所述斩波单元、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管的控制端输出第二组控制信号。
具体地，上述斩波单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，且第一开关管、第二开关管串联连接在所述直流输入端的正输入端子和负输入端子之间、第三开关管和第四开关管串联连接在直流输入端的正输入端子和负输入端子之间；第一开关管和所述第二开关管的连接点连接到变压器的原边绕组的首端、第三开关管和所述第四开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的末端；第一桥臂的上桥臂由第五开关管构成，第一桥臂的下桥臂由第六开关管构成，第二桥臂的上桥臂由第七开关管构成，第二桥臂的下桥臂由第八开关管构成；
上述步骤S53具体可包括：向第一开关管、第四开关管和第五开关管的控制端输出第一调制信号，向第二开关管、第四开关管和第七开关管的控制端输出第二调制信号，向第六开关管的控制端输出第三调制信号，向第八开关管的控制端输出第四调制信号，向续流开关管的控制端输出第五调制信号，以及向供电控制开关管的控制端输出第六调制信号；上述第一调制信号与第二调制信号具有相同的波形并间隔180度，第三调制信号与第一调制信号互补，第四调制信号与第二调制信号互补，第五调制信号为导通信号，第六调制信号为断开信号。
上述步骤S54具体可包括：向第一开关管、第四开关管和第五开关管的控制端输出第七调制信号，向第二开关管、第四开关管和第七开关管的控制端输出第八调制信号，向第六开关管的控制端输出第九调制信号，向第八开关管的控制端输出第十调制信号，向续流开关管的控制端输出第十一调制信号，以及向供电控制开关管的控制端输出第十二调制信号；上述第七调制信号与第八调制信号具有相同的波形并间隔180度，第九调制信号与第七调制信号互补，第十调制信号与第八调制信号互补，第十一调制信号和第十二调制信号互补。
本实施例中的直流降压方法与上述图2对应实施例中的直流降压电路属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的直流降压电路实施例，且直流降压电路实施例中的技术特征在本方法实施例中均对应适用，这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种直流降压设备6，如图6所示，该直流降压设备6包括存储器61和处理器62，存储器61中存储有可在处理器62执行的计算机程序，且处理器62执行计算机程序时实现如上所述直流降压方法的步骤。
本实施例中的直流降压设备6与上述图5对应实施例中的直流降压方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上所述直流降压方法的步骤。本实施例中的计算机可读存储介质与上述图5对应实施例中的直流降压方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本设备实施例中均对应适用，这里不再赘述。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理器中，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，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的直流降压电路、方法及设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的直流降压电路实施例仅仅是示意性的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理器中，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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或界面切换设备、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种直流降压电路，其特征在于，包括直流输入端、直流输出端、斩波单元、变压器、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管、续流电感以及控制单元，其中：所述直流输入端经由所述斩波单元连接到所述变压器的原边绕组；所述同步整流单元包括并联连接的第一桥臂和第二桥臂，所述变压器的副边绕组的首端连接到所述第一桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，所述变压器的副边绕组的末端连接到所述第二桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，所述变压器副边绕组的中心抽头经由所述续流开关管和续流电感连接到所述直流输出端；所述供电控制开关管的一端连接到所述同步整流单元的正输出端子，且所述供电控制开关管的另一端连接到所述续流开关管和续流电感的连接点；所述控制单元分别连接到所述斩波单元、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管的控制端，且所述控制单元在所述直流输入端的电压大于或等于预设电压时输出第一组控制信号、在所述直流输入端的电压小于预设电压时输出第二组控制信号。
2.根据权利要求1所述的直流降压电路，其特征在于，所述斩波单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，且所述第一开关管、第二开关管串联连接在所述直流输入端的正输入端子和负输入端子之间、所述第三开关管和第四开关管串联连接在直流输入端的正输入端子和负输入端子之间；所述第一开关管和所述第二开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的首端、所述第三开关管和所述第四开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的末端；
所述第一桥臂的上桥臂由第五开关管构成，所述第一桥臂的下桥臂由第六开关管构成，所述第二桥臂的上桥臂由第七开关管构成，所述第二桥臂的下桥臂由第八开关管构成；
所述第一组控制信号包括：向所述第一开关管、第四开关管和第五开关管的控制端输出的第一调制信号，向所述第二开关管、第三开关管和第七开关管的控制端输出的第二调制信号，向所述第六开关管的控制端输出的第三调制信号，向所述第八开关管的控制端输出的第四调制信号，向所述续流开关管的控制端输出的第五调制信号，以及向所述供电控制开关管的控制端输出的第六调制信号；所述第一调制信号与第二调制信号具有相同的波形并间隔180度，所述第三调制信号与第一调制信号互补，所述第四调制信号与第二调制信号互补，所述第五调制信号为导通信号，所述第六调制信号为断开信号。
3.根据权利要求1所述的直流降压电路，其特征在于，所述斩波单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，且所述第一开关管、第二开关管串联连接在所述直流输入端的正输入端子和负输入端子之间、所述第三开关管和第四开关管串联连接在直流输入端的正输入端子和负输入端子之间；所述第一开关管和所述第二开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的首端、所述第三开关管和所述第四开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的末端；
所述第一桥臂的上桥臂由第五开关管构成，所述第一桥臂的下桥臂由第六开关管构成，所述第二桥臂的上桥臂由第七开关管构成，所述第二桥臂的下桥臂由第八开关管构成；
所述第二组控制信号包括：向所述第一开关管、第四开关管和第五开关管的控制端输出的第七调制信号，向所述第二开关管、第三开关管和第七开关管的控制端输出的第八调制信号，向所述第六开关管的控制端输出的第九调制信号，向所述第八开关管的控制端输出的第十调制信号，向所述续流开关管的控制端输出的第十一调制信号，以及向所述供电控制开关管的控制端输出的第十二调制信号；所述第七调制信号与第八调制信号具有相同的波形并间隔180度，所述第九调制信号与第七调制信号互补，所述第十调制信号与第八调制信号互补，所述第十一调制信号和第十二调制信号互补。
4.根据权利要求3所述的直流降压电路，其特征在于，所述第十一调制信号的频率是第七调制信号的频率的两倍。
5.根据权利要求1所述的直流降压电路，其特征在于，所述直流降压电路包括第一滤波电容、第二滤波电容、隔直电容和钳位电容；所述第一滤波电容串联连接在所述直流输入端的正输入端子和负输入端子之间；所述第二滤波电容串联连接在所述直流输出端的正输出端子和负输出端子之间；所述隔直电容串联连接在所述斩波单元的负输出端子和所述变压器的原边绕组的末端之间；所述钳位电容的一端连接到所述同步整流单元的正输出端子、另一端接地。
6.一种直流降压变换方法，其特征在于，包括：
检测直流输入端电压；
在所述直流输入端的电压大于或等于预设电压时，向斩波单元、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管的控制端输出第一组控制信号；
在所述直流输入端的电压小于预设电压时，向所述斩波单元、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管的控制端输出第二组控制信号；
所述斩波单元连接在直流输入端和变压器的原边绕组之间；所述同步整流单元包括并联连接的第一桥臂和第二桥臂，所述变压器的副边绕组的首端连接到所述第一桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，所述变压器的副边绕组的末端连接到所述第二桥臂的上桥臂和下桥臂的连接点，所述变压器副边绕组的中心抽头经由所述续流开关管和续流电感连接到直流输出端；所述供电控制开关管的一端连接到所述同步整流单元的正输出端子，且所述供电控制开关管的另一端连接到所述续流开关管和续流电感的连接点。
7.根据权利要求6所述的直流降压变换方法，其特征在于，所述斩波单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，且所述第一开关管、第二开关管串联连接在所述直流输入端的正输入端子和负输入端子之间、所述第三开关管和第四开关管串联连接在直流输入端的正输入端子和负输入端子之间；所述第一开关管和所述第二开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的首端、所述第三开关管和所述第四开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的末端；
所述第一桥臂的上桥臂由第五开关管构成，所述第一桥臂的下桥臂由第六开关管构成，所述第二桥臂的上桥臂由第七开关管构成，所述第二桥臂的下桥臂由第八开关管构成；
所述向斩波单元、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管的控制端输出第一组控制信号包括：向所述第一开关管、第四开关管和第五开关管的控制端输出第一调制信号，向所述第二开关管、第三开关管和第七开关管的控制端输出第二调制信号，向所述第六开关管的控制端输出第三调制信号，向所述第八开关管的控制端输出第四调制信号，向所述续流开关管的控制端输出第五调制信号，以及向所述供电控制开关管的控制端输出第六调制信号；所述第一调制信号与第二调制信号具有相同的波形并间隔180度，所述第三调制信号与第一调制信号互补，所述第四调制信号与第二调制信号互补，所述第五调制信号为导通信号，所述第六调制信号为断开信号。
8.根据权利要求6所述的直流降压变换方法，其特征在于，所述斩波单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，且所述第一开关管、第二开关管串联连接在所述直流输入端的正输入端子和负输入端子之间、所述第三开关管和第四开关管串联连接在直流输入端的正输入端子和负输入端子之间；所述第一开关管和所述第二开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的首端、所述第三开关管和所述第四开关管的连接点连接到所述变压器的原边绕组的末端；
所述第一桥臂的上桥臂由第五开关管构成，所述第一桥臂的下桥臂由第六开关管构成，所述第二桥臂的上桥臂由第七开关管构成，所述第二桥臂的下桥臂由第八开关管构成；
所述向所述斩波单元、同步整流单元、续流开关管、供电控制开关管的控制端输出第二组控制信号包括：向所述第一开关管、第四开关管和第五开关管的控制端输出第七调制信号，向所述第二开关管、第三开关管和第七开关管的控制端输出第八调制信号，向所述第六开关管的控制端输出第九调制信号，向所述第八开关管的控制端输出第十调制信号，向所述续流开关管的控制端输出第十一调制信号，以及向所述供电控制开关管的控制端输出第十二调制信号；所述第七调制信号与第八调制信号具有相同的波形并间隔180度，所述第九调制信号与第七调制信号互补，所述第十调制信号与第八调制信号互补，所述第十一调制信号和第十二调制信号互补。
9.一种直流降压变换设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器执行的计算机程序，且所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求6-8中任一项所述直流降压变换方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求6-8中任一项所述直流降压变换方法的步骤。
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