CN113364302A - 一种半串式双向变换器电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及开关电源技术领域，公开了一种半串式双向变换器电路，包括输入电路、输出电路；所述输入电路由电感L1、开关变压器T1、开关管Q1、二极管D1、二极管D2、电容C1组成。本发明的一种半串式双向变换器电路利用电感储能后，再释放能量，使开关变压器双向磁化，能量利用充分，工作效率高，更节能省电，输出纹波小，工作状态稳定可靠，电路结构及驱动简单，使用成本低，可以使小功率电源应用得更广泛。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种半串式双向变换器电路。
背景技术
在众多的开关电源电路拓扑中，适合小功率的反激式变换器电路结构简单、体积比较小、输入输出电气隔离等诸多优异的性能特点，使其在家电领域中广泛应用。由于反激式变换器的电压输出纹波大、工作效率不够高等缺陷，在很大程度上限制了反激式变换器的推广；为了解决上述技术问题，目前出现了双路反激并联的思路，但是负载存在波动反而使纹波幅值、频率增大，使工作状态不够稳定的缺点。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种半串式双向变换器电路；本发明的一种半串式双向变换器电路利用电感储能后，再释放能量，使开关变压器双向磁化，能量利用充分，工作效率高，更节能省电，输出纹波小，工作状态稳定可靠，电路结构及驱动简单，使用成本低，可以使小功率电源应用得更广。
本发明的具体技术方案为：一种半串式双向变换器电路，包括输入电路、输出电路。
所述输入电路由开关变压器T1、电感L1、开关管Q1、二极管D1、二极管D2、电容C1组成。
所述开关变压器T1，包括初级绕组W1、次级绕组W2。
其中，所述输入电路内部的电路连接关系为：直流输入端正极IN+分别与电感L1的一端、二极管D1的负极连接，电感L1的另一端分别与初级绕组W1的x1端、开关管Q1的漏极连接，初级绕组W1的x2端与电容C1的一端连接，电容C1的另一端分别与二极管D1的正极、二极管D2的负极连接，二极管D2的正极与开关管Q1的源极连接后再与直流输入端负极IN-连接，开关管Q1的栅极与控制信号H1连接。
所述输出电路，由二极管D5、二极管D4、二极管D3、电感L2、电容C2组成。
其中，所述输出电路内部的电路连接关系为：所述开关变压器T1的次级绕组W2的一端s1与二极管D4的正极连接，次级绕组W2的另一端s2与二极管D5的正极连接，二极管D4的负极与二极管D5的负极连接后再分别与二极管D3的负极、电感L2的一端连接，电感L2的另一端分别与电容C2的正极、直流输出端正极OUT+连接，电容C2的负极分别与二极管D3的正极、次级绕组W2的中心抽头、直流输出端负极OUT-连接。
其中，所述控制信号H1为方波信号。
本发明的一种半串式双向变换器电路的具体工作过程为：
当控制信号H1的高电平到来时开关管Q1导通，电感L1通电储能，同时电容C1开始放电，电容C1通过开关变压器T1的初级绕组W1→开关管Q1→二极管D2→电容C1形成放电回路，直到控制信号H1的低电平到来，同时开关变压器T1传递能量到次级绕组W2；
当控制信号H1的低电平到来时开关管Q1关断，电感L1开始释放能量，电感L1通过开关变压器T1的初级绕组W1→电容C1→二极管D1→电感L1形成放电回路，电容C1储存电能，直到控制信号H1的高电平到来，同时开关变压器T1传递能量到次级绕组W2；
当输出电路的二极管D4或二极管D5输出脉动直流时，经过电感L2、电容C2滤波后，再经过直流输出端正极OUT+输出给负载；在运行过程中二极管D4、二极管D5都没有输出脉动直流时，由电感L2释放能量到电容C2，经电容C2或者负载、二极管D3构成能量释放回路，同时电容C2输出电能到负载。
作为优选，所述开关管Q1为NMOS场效应管Q1。
本发明的有益效果在于 ：
本发明的一种半串式双向变换器电路，能量利用充分，工作效率高，输出纹波小，工作状态稳定可靠，电路结构及驱动简单。
附图说明
图1为本发明的一种半串式双向变换器电路连接示意图；
图2为本发明的控制信号H1的时序图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术作进一步的描述。
如图1所示，
一种半串式双向变换器电路，包括输入电路、输出电路；
所述输入电路由开关变压器T1、电感L1、开关管Q1、二极管D1、二极管D2、电容C1组成；
所述开关变压器T1，包括初级绕组W1、次级绕组W2；
其中，所述输入电路内部的电路连接关系为：直流输入端正极IN+分别与电感L1的一端、二极管D1的负极连接，电感L1的另一端分别与初级绕组W1的x1端、开关管Q1的漏极连接，初级绕组W1的x2端与电容C1的一端连接，电容C1的另一端分别与二极管D1的正极、二极管D2的负极连接，二极管D2的正极与开关管Q1的源极连接后再与直流输入端负极IN-连接，开关管Q1的栅极与控制信号H1连接；
所述输出电路，由二极管D5、二极管D4、二极管D3、电感L2、电容C2组成；
其中，所述输出电路内部的电路连接关系为：所述开关变压器T1的次级绕组W2的一端s1与二极管D4的正极连接，次级绕组W2的另一端s2与二极管D5的正极连接，二极管D4的负极与二极管D5的负极连接后再分别与二极管D3的负极、电感L2的一端连接，电感L2的另一端分别与电容C2的正极、直流输出端正极OUT+连接，电容C2的负极分别与二极管D3的正极、次级绕组W2的中心抽头、直流输出端负极OUT-连接；
本实施例中，如图2所示，所述控制信号H1为方波信号；
本实施例中，所述开关管Q1为NMOS场效应管Q1；
本发明的一种半串式双向变换器电路的具体工作过程为：
在控制信号H1的高电平到来时开关管Q1导通，电感L1通电储能，同时电容C1开始放电，电容C1通过开关变压器T1的初级绕组W1→开关管Q1→二极管D2→电容C1形成放电回路，直到控制信号H1的低电平到来，同时开关变压器T1传递能量到次级绕组W2；
在控制信号H1的低电平到来时开关管Q1关断，电感L1开始释放能量，电感L1通过开关变压器T1的初级绕组W1→电容C1→二极管D1→电感L1形成放电回路，电容C1存储电能，直到控制信号H1的高电平到来，同时开关变压器T1传递能量到次级绕组W2；
在输出电路的二极管D4或二极管D5输出脉动直流时，经过电感L2、电容C2滤波后，再经过直流输出端正极OUT+输出给负载；在运行过程中二极管D4、二极管D5都没有输出脉动直流时，由电感L2释放能量到电容C2，经电容C2、二极管D3构成能量释放回路，同时电容C2输出电能到负载。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (2)
1.一种半串式双向变换器电路，其特征在于：包括输入电路、输出电路；
所述输入电路由开关变压器T1、电感L1、开关管Q1、二极管D1、二极管D2、电容C1组成；
所述开关变压器T1，包括初级绕组W1、次级绕组W2；
其中，所述输入电路内部的电路连接关系为：直流输入端正极IN+分别与电感L1的一端、二极管D1的负极连接，电感L1的另一端分别与初级绕组W1的x1端、开关管Q1的漏极连接，初级绕组W1的x2端与电容C1的一端连接，电容C1的另一端分别与二极管D1的正极、二极管D2的负极连接，二极管D2的正极与开关管Q1的源极连接后再与直流输入端负极IN-连接，开关管Q1的栅极与控制信号H1连接；
所述输出电路，由二极管D5、二极管D4、二极管D3、电感L2、电容C2组成；
其中，所述输出电路内部的电路连接关系为：所述开关变压器T1的次级绕组W2的一端s1与二极管D4的正极连接，次级绕组W2的另一端s2与二极管D5的正极连接，二极管D4的负极与二极管D5的负极连接后再分别与二极管D3的负极、电感L2的一端连接，电感L2的另一端分别与电容C2的正极、直流输出端正极OUT+连接，电容C2的负极分别与二极管D3的正极、次级绕组W2的中心抽头、直流输出端负极OUT-连接；
其中，所述控制信号H1为方波信号。
2.如权利要求1所述的一种半串式双向变换器电路，其特征在于，所述开关管Q1为NMOS场效应管Q1。
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| CN110492737A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-11-22 | 江苏大学 | 一种单级隔离型无电解电容led驱动电源及切换方法 |
| CN110829843A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-02-21 | 东莞南方半导体科技有限公司 | Lcd箝位单管正激变换器及电子设备 |
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