CN115664224A - Dc-dc升降压变换电路、装置及方法 - Google Patents

Dc-dc升降压变换电路、装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种DC‑DC升降压变换电路、装置及方法，属于变压器技术领域。本发明通过在电路中设置依次连接的第一电压转换电路、变压器以及第二电压转换电路，升压模式时，第一电压转换电路与电源连接，第二电压转换电路与负载连接，降压模式时，第二电压转换电路与电源连接，第一电压转换电路与负载连接，第一电压转换电路和第二电压转换电路在不同模式时分别将对应的电源转换为直流或交流，变压器在不同的模式时对电源进行升压或降压，可双向实现升降压且电路结构简单，降低DC‑DC升降压变换的电路成本。

Description

DC-DC升降压变换电路、装置及方法
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种DC-DC升降压变换电路、装置及方法。
背景技术
直流—直流变换器(简称DC-DC变换器)是一种电压等级的直流电转变为其它电压等级的直流电的电力电子电路拓扑。目前通信设备、集成电路以及各种电子产品充电适配器等电源均为直流电源，它们的电源设计中均涉及到DC-DC变换器。所以直流电源有着极为广泛的应用市场和应用领域。
现有的实现DC-DC升降压变换的方式是单向进行升降压，升压模式时设计一条电路，降压模式时设计另一条电路，需要设计两条电路，电路结构复杂且电路设计成本高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种DC-DC升降压变换电路、装置及方法，旨在解决现有技术同时升降压变换电路的电路结构复杂导致成本较高的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种DC-DC升降压变换电路，所述DC-DC升降压变换电路包括：依次连接的第一电压转换电路、变压器以及第二电压转换电路；
在升压模式时，所述第一电压转换电路与电源连接，所述第二电压转换电路与负载连接；
在降压模式时，所述第二电压转换电路与电源连接，所述第一电压转换电路与负载连接；
所述第一电压转换电路，用于在升压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；
所述变压器，用于对所述交流电源进行升压，得到升压交流电源；
所述第二电压转换电路，用于在升压模式时将所述升压交流电源转换为升压直流电源，并将所述升压直流电源通过所述负载输出；
所述第二电压转换电路，还用于在降压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；
所述变压器，还用于对所述交流电源进行降压，得到降压交流电源；
所述第一电压转换电路，还用于在降压模式时将所述降压交流电源转换为降压直流电源，并将所述降压直流电源通过所述负载输出。
可选地，所述DC-DC升降压变换电路还包括：第一储能电路以及第二储能电路；
在升压模式时，所述第一储能电路分别与所述电源和所述第一电压转换电路连接，所述第二储能电路分别与所述第二电压转换电路和所述负载连接；
所述第一储能电路，用于在升压模式时储存所述电源提供的直流电源，并在接收到放电信号时，将所述直流电源传输至所述第一电压转换电路。
可选地，在降压模式时，所述第一储能电路分别与所述负载和所述第一电压转换电路连接，所述第二储能电路分别与所述第二电压转换电路和所述电源连接；
所述第二储能电路，用于在降压模式时储存所述电源提供的直流电源，并在接收到放电信号时，将所述直流电源传输至所述第二电压转换电路。
可选地，所述第一储能电路包括：第一电容以及第二电容；
在升压模式时，所述第一电容的第一端和所述第二电容的第一端分别与所述电源以及所述第一电压转换电路连接，所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端分别与所述第一电压转换电路连接。
可选地，在降压模式时，所述第一电容的第一端和所述第二电容的第一端分别与所述负载以及所述第一电压转换电路连接。
可选地，所述第一储能电路还包括：第一电感和第二电感；
在升压模式时，所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端分别与所述电源连接；
所述第一电感的第二端分别与所述第一电压转换电路、所述第一电容的第一端以及所述第二电容的第一端连接；
所述第二电感的第二端与所述第一电压转换电路连接。
可选地，在降压模式时，所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端分别与所述负载连接；
所述第一电感的第二端分别与所述第一电压转换电路、所述第一电容的第一端以及所述第二电容的第一端连接。
可选地，所述第一电压转换电路包括：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管以及第六MOS管；
在升压模式时，所述第一MOS管的源极分别与所述第二MOS管的源极以及所述电源连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第一电感的第二端、所述第一电容的第一端以及所述第二电容的第一端连接；
所述第二MOS管的漏极分别与所述第二电感的第二端、所述变压器的原边线圈的第一端、所述第三MOS管的源极以及所述第四MOS管的漏极连接；
所述第三MOS管的漏极分别与所述第一电容的第二端以及所述第五MOS管的漏极连接；
所述第四MOS管的源极分别与所述第二电容的第二端以及所述第六MOS管的源极连接；
所述第五MOS管的源极分别与所述第六MOS管的漏极以及所述变压器的原边线圈的第二端连接。
可选地，在降压模式时，所述第一MOS管的源极分别与所述第二MOS管的源极以及所述负载连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第一电感的第二端、所述第一电容的第一端以及所述第二电容的第一端连接。
可选地，所述第二电压转换电路包括：第七MOS管以及第八MOS管；
在升压模式时，所述第七MOS管的漏极分别与所述第八MOS管的漏极以及所述变压器的副边线圈的第二端连接，所述第七MOS管的源极与所述负载连接；
所述第八MOS管的源极分别与所述变压器的副边线圈的第一端以及所述电源连接。
可选地，在降压模式时，所述第七MOS管的漏极分别与所述第八MOS管的漏极以及所述变压器的副边线圈的第二端连接，所述第七MOS管的源极与所述电源连接；
所述第八MOS管的源极分别与所述变压器的副边线圈的第一端以及所述电源连接。
可选地，所述第二储能电路包括：第三电容和第四电容；
在升压模式时，所述第三电容的第一端分别与所述第二电压转换电路以及所述负载连接，所述第三电容的第二端分别与所述变压器的副边线圈的第一端以及所述第四电容的第一端连接；
所述第四电容的第二端分别与所述第二电压转换电路以及所述电源连接。
可选地，在降压模式时，所述第三电容的第一端分别与所述第二电压转换电路以及所述电源连接，所述第三电容的第二端分别与所述变压器的副边线圈的第一端以及所述第四电容的第一端连接；
所述第四电容的第二端分别与所述第二电压转换电路以及所述电源连接。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种DC-DC升降压变换装置，所述DC-DC升降压变换装置应用上文所述的DC-DC升降压变换电路。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种DC-DC升降压变换方法，所述DC-DC升降压变换方法应用上文所述的DC-DC升降压变换电路，所述DC-DC升降压变换电路包括：依次连接的第一电压转换电路、变压器以及第二电压转换电路；在升压模式时，所述第一电压转换电路与电源连接，所述第二电压转换电路与负载连接；在降压模式时，所述第二电压转换电路与电源连接，所述第一电压转换电路与负载连接；所述方法包括以下步骤:
所述第一电压转换电路在升压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；
所述变压器对所述交流电源进行升压，得到升压交流电源；
所述第二电压转换电路在升压模式时将所述升压交流电源转换为升压直流电源，并将所述升压直流电源通过所述负载输出；
所述第二电压转换电路在降压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；
所述变压器对所述交流电源进行降压，得到降压交流电源；
所述第一电压转换电路在降压模式时将所述降压交流电源转换为降压直流电源，并将所述降压直流电源通过所述负载输出。
本发明通过在DC-DC升降压变换电路中设置依次连接的第一电压转换电路、变压器以及第二电压转换电路；在升压模式时，所述第一电压转换电路与电源连接，所述第二电压转换电路与负载连接；在降压模式时，所述第二电压转换电路与电源连接，所述第一电压转换电路与负载连接；所述第一电压转换电路，用于在升压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；所述变压器，用于对所述交流电源进行升压，得到升压交流电源；所述第二电压转换电路，用于在升压模式时将所述升压交流电源转换为升压直流电源，并将所述升压直流电源通过所述负载输出；所述第二电压转换电路，还用于在降压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；所述变压器，还用于对所述交流电源进行降压，得到降压交流电源；所述第一电压转换电路，还用于在降压模式时将所述降压交流电源转换为降压直流电源，并将所述降压直流电源通过所述负载输出，由于在不同的模式下，第一电压转换电路和第二电压转换电路分别与电源或负载连接，从而将对应的电源转换为直流或交流，变压器在不同的模式下对电源进行升压或降压，可双向实现升降压且电路结构简单，仅通过一条路径就可实现升压和降压，降低了DC-DC升降压变换电路的成本。
附图说明
图1为本发明DC-DC升降压变换电路第一实施例的电路结构示意图；
图2为传统的升降压斩波电路结构图；
图3为本发明DC-DC升降压变换电路第二实施例的电路结构示意图；
图4a-图4j为本发明DC-DC升降压变换电路升压模式各个工作模态的工作示意图；
图5为本发明DC-DC升降压变换电路升压模式下第一MOS管至第六MOS管的电压变化波形图；
图6为本发明DC-DC升降压变换电路升压模式下电感和电容的电流波形图；
图7a-图7h为本发明DC-DC升降压变换电路降压模式各个工作模态的工作示意图；
图8为本发明DC-DC升降压变换电路降压模式下第一MOS管至第六MOS管的电压变化波形图；
图9为本发明DC-DC升降压变换电路降压模式下电感和电容的电流波形图；
图10为本发明DC-DC升降压变换方法第一实施例的流程示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
10 第一电压转换电路 C1~C4 第一至第四电容
S1~S8 第一至第八MOS管 L1 第一电感
20 变压器 L2 第二电感
30 第二电压转换电路 电源 VCC1
40 第一储能电路 负载 VCC2
50 第二储能电路
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明DC-DC升降压变换电路第一实施例的电路结构示意图。
在本实施例中，所述DC-DC升降压变换电路包括：依次连接的第一电压转换电路10、变压器20以及第二电压转换电路30；在升压模式时，所述第一电压转换电路10与电源VCC1连接，所述第二电压转换电路30与负载VCC2连接；在降压模式时，所述第二电压转换电路30与电源VCC1连接，所述第一电压转换电路10与负载VCC2连接。
需要说明的是，本实施例中的DC-DC升降压变换电路有两种应用模式，为升压模式和降压模式，当电路为升压模式时，第一电压转换电路10与电源VCC1连接，第二电压转换电路30与负载VCC2连接，电流方向从左往右。当电路为降压模式时，第一电压转换电路10与负载VCC2连接，第二电压转换电路30与电源VCC1连接，电流方向从右往左。
在本实施例中，所述第一电压转换电路10，用于在升压模式时将电源VCC1提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器20；所述变压器20，用于对所述交流电源进行升压，得到升压交流电源；所述第二电压转换电路30，用于在升压模式时将所述升压交流电源转换为升压直流电源，并将所述升压直流电源通过所述负载VCC2输出。
应理解的是，在升压模式时，第一电压转换电路10由于与电源VCC1连接，将电源VCC1提供的直流电源进行转换，将直流电源转换为交流电源，并将交流电源传输至变压器20的原边线圈。当变压器20接收到交流电源后，对交流电源进行升压，得到升压交流电源，通过变压器20的副边线圈将升压交流电源传输至第二电压转换电路30。
在具体实施中，第二电压转换电路30接收到升压交流电源后，对升压交流电压进行转换，得到升压直流电源，从而将升压直流电源传输至与其连接的负载VCC2，通过负载VCC2将升压直流电源输出，完成DC-DC升降压变换电路的升压过程。
在本实施例中，所述第二电压转换电路30，还用于在降压模式时将电源VCC1提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器20；所述变压器20，还用于对所述交流电源进行降压，得到降压交流电源；所述第一电压转换电路10，还用于在降压模式时将所述降压交流电源转换为降压直流电源，并将所述降压直流电源通过所述负载VCC2输出。
应理解的是，当电路为降压模式时，可控制第二电压转换电路30与电源VCC1连接，并控制第一电压转换电路10与负载VCC2连接，可通过第二电压转换电路30接收电源VCC1提供的直流电源，并将直流电源转换为交流电源，将交流电源传输至变压器20的副边线圈，并通过变压器20对交流电源进行降压，得到降压交流电源，将降压交流电源通过变压器20原边线圈传输至第一电压转换电路10，第一电压转换电路10在降压模式时，将降压交流电源转换为降压直流电源，从而将降压直流电源传输至与其连接的负载VCC2，通过负载VCC2将降压直流电源输出，完成DC-DC升降压变换电路的降压过程。
如图2所示，图2为传统的升降压斩波电路结构图，图2的电路中电压增益为下式1：
Figure 37385DEST_PATH_IMAGE001
（式1）
式1中，M为电压增益，D为图2结构图中开关S的占空比，由式1可知，电压增益M只与开关S的占空比有关，当D大于0.5时，该变换器为升压模式，当D小于0.5时，该变换器为降压模式，因此通过控制开关S的占空比可实现变压器的升降压，而调节占空比的方式会导致电路的线路不够稳定且变换器输出的EMI（Electromagnetic Interference，电磁干扰）较高。
本实施例通过在DC-DC升降压变换电路中设置依次连接的第一电压转换电路、变压器以及第二电压转换电路；在升压模式时，所述第一电压转换电路与电源连接，所述第二电压转换电路与负载连接；在降压模式时，所述第二电压转换电路与电源连接，所述第一电压转换电路与负载连接；所述第一电压转换电路，用于在升压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；所述变压器，用于对所述交流电源进行升压，得到升压交流电源；所述第二电压转换电路，用于在升压模式时将所述升压交流电源转换为升压直流电源，并将所述升压直流电源通过所述负载输出；所述第二电压转换电路，还用于在降压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；所述变压器，还用于对所述交流电源进行降压，得到降压交流电源；所述第一电压转换电路，还用于在降压模式时将所述降压交流电源转换为降压直流电源，并将所述降压直流电源通过所述负载输出，由于在不同的模式下，第一电压转换电路和第二电压转换电路分别与电源或负载连接，从而将对应的电源转换为直流或交流，变压器在不同的模式下对电源进行升压或降压，可双向实现升降压且电路结构简单，仅通过一条路径就可实现升压和降压，降低了DC-DC升降压变换电路的成本。
参照图3，图3为本发明DC-DC升降压变换电路第二实施例的电路结构示意图。
在本实施例中，所述DC-DC升降压变换电路还包括：第一储能电路40以及第二储能电路50。
需要说明的是，第一储能电路40和第二储能电路50都用于储存电源VCC1提供的直流电源，并在接收到放电信号时，可释放储存的直流电源能量至第一电压转换电路10或第二电压转换电路30。
在具体实施中，在升压模式时，所述第一储能电路40分别与所述电源VCC1和所述第一电压转换电路10连接，所述第二储能电路50分别与所述第二电压转换电路30和所述负载VCC2连接；所述第一储能电路40，用于在升压模式时储存所述电源VCC1提供的直流电源，并在接收到放电信号时，将所述直流电源传输至所述第一电压转换电路10。
应理解的是，当电路为升压模式时，第一储能电路40分别与电源VCC1以及第一电压转换电路10连接，第二储能电路50分别与第二电压转换电路30和负载VCC2连接，当电路为升压模式时，第一储能电路40储存与其连接的电源VCC1提供的直流电源，并在接收到放电信号时，将储存的直流电源传输至第一电压转换电路10，放电信号可在第一储能电路40储存能量后生成，或断开电源VCC1与第一电压转换电路10之间的电路连接后生成，使用第一储能电路40提供直流电源至第一电压转换电路10。
在本实施例中，在降压模式时，所述第一储能电路40分别与所述负载VCC2和所述第一电压转换电路10连接，所述第二储能电路50分别与所述第二电压转换电路30和所述电源VCC1连接；所述第二储能电路50，用于在降压模式时储存所述电源VCC1提供的直流电源，并在接收到放电信号时，将所述直流电源传输至所述第二电压转换电路30。
应理解的是，当电路为降压模式时，第一储能电路40分别与负载VCC2和第一电压转换电路10连接，第二储能电路50分别与第二电压转换电路30和电源VCC1连接，当电路为降压模式时，第二储能电路50储存与其连接的电源VCC1提供的直流电源，并在接收到放电信号时，将储存的直流电源传输至第二电压转换电路30，放电信号可在第二储能电路50储存能量后生成，或断开电源VCC1与第二电压转换电路30之间的电路连接后生成，使用第二储能电路50提供直流电源至第二电压转换电路30。
在本实施例中，所述第一储能电路40包括：第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1以及第二电感L2。
需要说明的是，在升压模式时，第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1以及第二电感L2都可被电源VCC1提供的直流电源进行充电，当接收到放电信号时，第一电容C1、第二电容C2、第一电感L1以及第二电感L2中的任一个或电容与电感组合可提供能量至对应的电压转换电路。
在具体实施中，在升压模式时，所述第一电容C1的第一端和所述第二电容C2的第一端分别与所述电源VCC1以及所述第一电压转换电路10连接，所述第一电容C1的第二端和所述第二电容C2的第二端分别与所述第一电压转换电路10连接。所述第一电感L1的第一端和所述第二电感L2的第一端分别与所述电源VCC1连接；所述第一电感L1的第二端分别与所述第一电压转换电路10、所述第一电容C1的第一端以及所述第二电容C2的第一端连接；所述第二电感L2的第二端与所述第一电压转换电路10连接。
需要说明的是，在升压模式时，第一电感L1和第二电感L2的第一端都分别与电压VCC1连接，第一电感L1的第二端分别与第一电容C1的第一端和第二电容C2的第一端连接，第二电感L2的第二端分别与第二电容C2的第二端和第一电容C2的第二端以及第一电压转换电路10连接。
在本实施例中，在降压模式时，所述第一电容C1的第一端和所述第二电容C2的第一端分别与所述负载VCC2以及所述第一电压转换电路10连接；所述第一电感L1的第一端和所述第二电感L2的第一端分别与所述负载VCC2连接；所述第一电感L1的第二端分别与所述第一电压转换电路10、所述第一电容C1的第一端以及所述第二电容C2的第一端连接。
在降压模式时，第一电感L1和第二电感L2的第一端都分别与负载VCC2连接，第一电感L1的第二端分别与第一电容C1的第一端和第二电容C2的第一端连接，第二电感L2的第二端分别与第二电容C2的第二端和第一电容C2的第二端以及第一电压转换电路10连接。
在本实施例中，所述第二储能电路50包括：第三电容C3和第四电容C4；在升压模式时，所述第三电容C3的第一端分别与所述第二电压转换电路30以及所述负载VCC2连接，所述第三电容C3的第二端分别与所述变压器20的副边线圈的第一端以及所述第四电容C4的第一端连接；所述第四电容C4的第二端分别与所述第二电压转换电路30以及所述负载VCC2连接。在降压模式时，所述第三电容C3的第一端分别与所述第二电压转换电路30以及所述电源VCC1连接，所述第三电容C3的第二端分别与所述变压器20的副边线圈的第一端以及所述第四电容C4的第一端连接；所述第四电容C4的第二端分别与所述第二电压转换电路30以及所述电源VCC1连接。
需要说明的是，在降压模式时，第三电容C3和第四电容C4都可被电源VCC1提供的直流电源进行充电，当接收到放电信号时，第三电容C3和第四电容C4中的任一个或两个组合都可提供能量至对应的电压转换电路。在升压模式时，第三电容C3和第四电容C4都可被变压器20输出的升压交流电源进行充电。
在升压模式时，第三电容C3的第一端分别与第二电压转换电路30和负载VCC2连接，第四电容C4的第一端分别与第三电容C3的第二端以及变压器20的副边线圈的第一端连接，第四电容C4的第二端分别与第二电压转换电路30以及负载VCC2连接，在降压模式时，第四电容C4的第二端以及第三电容C3的第一端都与电源VCC1连接。
在本实施例中，所述第一电压转换电路10包括：第一MOS管S1、第二MOS管S2、第三MOS管S3、第四MOS管S4、第五MOS管S5以及第六MOS管S6。
需要说明的是，第一电压转换电路10中包括有六个MOS管，通过控制不同MOS管的通断进行相应的电压转换。在具体实施中，所述第二电压转换电路30包括：第七MOS管S7以及第八MOS管S8。第二电压转换电路30中包括有两个MOS管，通过控制第七MOS管S7和第八MOS管S8的通断进行电压转换和整流。
在升压模式时，所述第一MOS管S1的源极分别与所述第二MOS管S2的源极以及所述电源VCC1连接，所述第一MOS管S1的漏极分别与所述第一电感L1的第二端、所述第一电容C1的第一端以及所述第二电容C2的第一端连接；所述第二MOS管S2的漏极分别与所述第二电感L2的第二端、所述变压器20的原边线圈的第一端、所述第三MOS管S3的源极以及所述第四MOS管S4的漏极连接；所述第三MOS管S3的漏极分别与所述第一电容C1的第二端以及所述第五MOS管S5的漏极连接；所述第四MOS管S4的源极分别与所述第二电容C2的第二端以及所述第六MOS管S6的源极连接；所述第五MOS管S5的源极分别与所述第六MOS管S6的漏极以及所述变压器20的原边线圈的第二端连接。所述第七MOS管S7的漏极分别与所述第八MOS管S8的漏极以及所述变压器20的副边线圈的第二端连接，所述第七MOS管S7的源极与所述负载VCC2连接；所述第八MOS管S8的源极分别与所述变压器20的副边线圈的第一端以及所述负载VCC2连接。
在降压模式时，所述第一MOS管S1的源极分别与所述第二MOS管S2的源极以及所述负载VCC2连接，所述第一MOS管S1的漏极分别与所述第一电感L1的第二端、所述第一电容C1的第一端以及所述第二电容C2的第一端连接。所述第七MOS管的漏极分别与所述第八MOS管的漏极以及所述变压器20的副边线圈的第二端连接，所述第七MOS管S7的源极与所述电源VCC1连接；所述第八MOS管S8的源极分别与所述变压器20的副边线圈的第一端以及所述电源VCC1连接。
第一MOS管S1至第八MOS管S8的栅极都与控制装置连接，通过控制装置控制各个MOS管的通断，从而改变电路的升压或降压模式。升压模式共有10种工作模态，如图4a-图4j所示，图4a-图4j为升压模式各个工作模态的工作示意图。图4a为升压模式模态一的工作示意图，升压模式为模态一时，控制时间为t0-t1，当t=t0时，控制第一MOS管S1和第二MOS管S2导通，并控制第三MOS管S3、第四MOS管S4、第五MOS管S5、第六MOS管S6、第七MOS管S7以及第八MOS管S8截止，第一电感L1和第二电感L2被与其连接的电源VCC1提供的直流电源充电，流经第一电感L1和第二电感L2的电流逐渐增大，第一电感L1、第二电感L2、第一MOS管S1、第二MOS管S2以及电源VCC1形成电路回路，对第一电感L1和第二电感L2进行充电，第一电感L1和第二电感L2的电流的计算公式为下式2和下式3：
Figure 250192DEST_PATH_IMAGE002
（式2）
Figure 831346DEST_PATH_IMAGE003
（式3）
式2至式3中，I L1(t)为第一电感L1在t0-t1时刻的电流，I L2(t)为第二电感L2在t0-t1时刻的电流，I L1(t0)为第一电感在t0时刻的电流，I L2(t0)为第二电感在t0时刻的电流，VCC1为电源电压，(t1-t0)为t0-t1时刻的时间差，L1为第一电感L1的电感值，L2为第二电感L2的电感值。
图4b为升压模式模态二的工作示意图，升压模式的模态二中，控制时间为t1-t2，当t=t1时，控制第二MOS管S2截止，电流的流动路径如图4b所示，此时电源VCC1提供直流电源继续给第一电感L1充电，电源VCC1和第二电感L2通过第一MOS管S1和第三MOS管S3的体二极管向第一电容C1释放能量，给第一电容C1进行充电。图4c为升压模式模态三的工作示意图，升压模式的模态三中，控制时间为t2-t3，当t=t2时，控制第三MOS管S3和第六MOS管S6导通，并同时控制第八开关管S8导通，电流的流动路径如图4c所示，电源VCC1对第一电感L1进行连续充电，电源VCC1和第二电感L2通过第一MOS管S1和第三MOS管S3释放能量到第一电容C1，给第一电容C1进行充电，第一电容C1钳位第二MOS管S2的漏极到源极电压，同时，第二电感L2、电源VCC1和第二电容C2串联，且通过变压器20的原边绕组向副边绕组和第三电容C3提供能量，此时流经第二电感L2、变压器20的原边绕组、第一MOS管S1以及第六MOS管S6的电流计算公式为：
Figure 104195DEST_PATH_IMAGE004
（式4）
Figure 770800DEST_PATH_IMAGE005
（式5）
Figure 849614DEST_PATH_IMAGE006
（式6）
式4至式6中，I L2(t)为第二电感L2在t2-t3时刻的电流，-I DS3(t2)为第三MOS管S3在t2时刻的反方向电流，n为变压器线圈匝数，-I DS8(t2)为第八MOS管S8在t2时刻的反方向电流，I DS1(t)为第一MOS管S1在t2-t3时刻的电流，-I L1(t2)为第一电感L1在t2时刻的反方向电流，I NP (t)为变压器20的原边绕组在t2-t3时刻的电流，I DS6(t2)为第六MOS管S6在t2时刻的电流。
图4d为升压模式模态四的工作示意图，升压模式的模态四中，控制时间为t3-t4，当t=t3时，控制第四MOS管S4和第六MOS管S6断开，电流的流动路径如图4d所示，电源VCC1向第一电感L1和第二电感L2充电，储存在漏电感的第二电感L2中的能量由第一电容C1通过第五MOS管S5的体二极管回收，同时第四电容C4仍然通过第八MOS管S8的体二极管向变压器20的副边绕组提供能量，此时第二电感L2和第一MOS管S1的电流的计算公式如下式7和式8：
Figure 285275DEST_PATH_IMAGE007
（式7）
Figure 994605DEST_PATH_IMAGE008
（式8）
式7至式8中，I L2(t)为第二电感L2在t4-t4时刻的电流，-I DS3(t3)为第三MOS管S3在t3时刻的反方向电流，n为变压器线圈匝数，-I DS8(t3)为第八MOS管S8在t3时刻的反方向电流，I DS1(t)为第一MOS管S1在t3-t4时刻的电流，I L1(t3)为第一电感L1在t3时刻的电流。
如图4e所示，图4e为升压模式模态五的工作示意图，升压模式的模态五中，控制时间为t4-t5，当t=t4时，第二MOS管S2导通，电流的流动路径如图4e所示，第一电感L1通过第六MOS管S6的体二极管和变压器20的原边绕组传输能量到变压器20的副边绕组和通过第七MOS管S7的体二极管向第三电容C3传输能量，同时负载VCC2输出对应的电压。此时通过第二电感L2和第一MOS管S1的电流计算如下式9和下式10：
Figure 882927DEST_PATH_IMAGE009
（式9）
Figure 703115DEST_PATH_IMAGE010
（式10）
式9至式10中，I L2(t)为第二电感L2在t4-t5时刻的电流，I DS1(t)为第一MOS管S1在t4-t5时刻的电流，-I DS2(t4)为第二MOS管S2在t4时刻的反方向电流，n为变压器线圈匝数，-I DS7(t5)为第七MOS管S7在t5时刻的反方向电流，-I L1(t4)为第一电感L1在t4时刻的反方向电流。
如图4f所示，图4f为升压模式模态六的工作示意图，升压模式的模态六中，控制时间为t5-t6，当t=t5时，控制第一MOS管S1和第二MOS管S2导通，并控制第三MOS管S3、第四MOS管S4、第五MOS管S5、第六MOS管S6、第七MOS管S7以及第八MOS管S8截止，电流的流动路径如图4f所示，第一电感L1和第二电感L2被电源VCC1充电，流经第一电感L1和第二电感L2的电流逐渐增大，第一电感L1和第二电感L2的电流计算如下式11和下式12：
Figure 55599DEST_PATH_IMAGE011
（式11）
Figure 935830DEST_PATH_IMAGE012
（式12）
式11至式12中，I L1(t)为第一电感L1在t5-t6时刻的电流，I L2(t)为第二电感L2在t5-t6时刻的电流，I L1(t5)为第一电感L1在t5时刻的电流，I L2(t5)为第二电感L2在t5时刻的电流，VCC1为电源电压，(t6-t5)为t6-t5时刻的时间差，L1为第一电感L1的电感值，L2为第二电感L2的电感值。
如图4g所示，图4g为升压模式模态七的工作示意图，升压模式的模态七中，控制时间为t6-t7，当t=t6时，第一MOS管S1截止，电流的流动路径如图4g所示，电源VCC1通过第四MOS管S4的体二极管和第二MOS管S2向第一电感L1和第二电容C2传输能量，同时通过第二MOS管S2向第二电感L2传输能量。
如图4h所示，图4h为升压模式模态八的工作示意图，升压模式的模态八中，控制时间为t7-t8，当t=t7时，控制第五MOS管S5和第七MOS管S7导通，电流的流动路径如图4h所示，负载VCC2为第三电容C3和第四电容C4提供能量，第一电感L1和第一电容C1通过第五MOS管S5传输能量到变压器20的原边绕组，第三电容C3通过第七MOS管S7向变压器20的副边绕组传输能量。
如图4i所示，图4i为升压模式模态九的工作示意图，升压模式的模态九中，控制时间为t8-t9，当t=t8时，控制第四MOS管S4、第五MOS管S5以及第七MOS管S7截止，电流的流动路径如图4i所示，负载VCC2为第三电容C3和第四电容C4传递能量，变压器20的副边绕组通过第七MOS管S7的体二极管向第三电容C3传输能量。
如图4j所示，图4j为升压模式模态十的工作示意图，升压模式的模态十中，控制时间为t9-t10，当t=t9时，第一MOS管S1打开，电流的流动路径如图4j所示，电源VCC1为第一电感L1和第二电感L2传递能量，负载VCC2为第三电容C3和第四电容C4传递能量，变压器20的原边绕组通过第五MOS管S5的体二极管向第一电容C1传输能量，变压器20的副边绕组通过第八MOS管S8的体二极管向第三电容C3传输能量。根据上述模态一至模态十，可得到在该升压模式下第一MOS管S1、第二MOS管S2、第三MOS管S3、第四MOS管S4、第五MOS管S5以及第六MOS管S6的电压变化以及第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1以及第二电容C2的电流变化，如图5所示，图5为升压模式下第一MOS管至第六MOS管的电压变化波形图。通过在模态一至模态十时，控制不同时间段MOS管的导通或截止，从而改变第一电压转换电路10中第一MOS管S1至第六MOS管的电压大小，以对电源VCC1提供的直流电源或第一储能电路40储存的直流电源进行变换，将直流电源转换为交流电源，并将交流电源传输至变压器20。如图6所示，图6为升压模式下电感和电容的电流波形图，通过在升压模式的模态一至模态十中，在不同的控制周期内控制不同的MOS管导通或截止，从而对第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1以及第二电容C2进行充电或放电。
在本实施例中，降压模式共有8种工作模态，如图7a-图7h所示，图7a-图7h为降压模式各个工作模态的工作示意图。图7a为降压模式模态一的工作示意图，降压模式为模态一时，控制时间为t0-t1，当t=t0时，控制第一MOS管S1、第三MOS管S3、第六MOS管S6以及第八MOS管S8均导通，并同时控制第二MOS管S2、第四MOS管S4、第五MOS管S5以及第七MOS管S7均截止，电流的流动路径如图7a所示，第四电容C4通过变压器20的原边绕组NS传输能量到变压器20的副边绕组和第二电容C2，第一电感L1持续向负载VCC2传输能量，第一电容C1通过第一MOS管S1和第三MOS关S3为第二电感L2提供能量。图7b为降压模式模态二的工作示意图，降压模式的模态二中，控制时间为t1-t2，当t=t1时，控制第八MOS管S8、第六MOS管S6以及第三MOS管S3导通，电流的流动路径如图7b所示，储存在漏电感中的能量通过变压器20的原边绕组NS向变压器20的副边绕组传输能量，同时通过第七MOS管S7、第六MOS管S6以及第二MOS管S2的体二极管为第二电容C2提供能量，储存在第一电感L1和第二电感L2的能量传递到负载VCC2输出。
图7c为降压模式模态三的工作示意图，降压模式的模态三中，控制时间为t2-t3，当t=t2时，控制第二MOS管S2导通，电流的流动路径如图7c所示，第一电感L1和第二电感L2向负载VCC2释放能量，输出降压后的电源。图7d为降压模式模态四的工作示意图，降压模式的模态四中，控制时间为t3-t4，当t=t3时，控制第一MOS管S1截止，电流的流动路径如图7d所示，储存在第一电感L1和第二电感L2中的能量仍然通过第一MOS管S1和第二MOS管S2的体二极管向负载VCC2释放能量。
图7e为降压模式模态五的工作示意图，降压模式的模态五中，控制时间为t4-t5，当t=t4时，控制第五MOS管S5和第七MOS管S7导通，电流的流动路径如图7e所示，电源VCC1为第三电容C3和第四电容C4传递能量，第一电感L1和第一电容C1通过第五MOS管S5传输能量到变压器20的原边绕组，第三电容C3通过第七MOS管S7向变压器20的副边绕组传输能量。
如图7f所示，图7f为降压模式模态六的工作示意图，降压模式的模态六中，控制时间为t5-t6，当t=t5时，控制第四MOS管S4和第七MOS管S7截止，电流的流动路径如图7f所示，变压器20的原边绕组和第一电感L1通过第五MOS管S5的体二极管向第一电容C1传输能量，变压器20的副边绕组通过第八MOS管S8的体二极管传输能量到第四电容C4。
如图7g所示，图7g为降压模式模态七的工作示意图，降压模式的模态七中，控制时间为t6-t7，当t=t6时，控制第三MOS管S3、第四MOS管S4、第五MOS管S5、第六MOS管S6、第七MOS管S7以及第八MOS管S8截止，电流的流动路径如图7g所示，第一电感L1和第二电感L2被负载VCC2充电，流经第一电感L1和第二电感L2的电流逐渐增大，第一电感L1和第二电感L2的电流计算公式如下式13和下式14：
Figure 311448DEST_PATH_IMAGE013
（式13）
Figure 669748DEST_PATH_IMAGE014
（式14）
式13至式14中，I L1(t)为第一电感L1在t6-t7时刻的电流，I L2(t)为第二电感L2在t6-t7时刻的电流，I L1(t6)为第一电感L1在t6时刻的电流，I L2(t6)为第二电感L2在t6时刻的电流，VCC2为负载电压，(t7-t6)为降压模式下t7-t6时刻的时间差，L1为第一电感L1的电感值，L2为第二电感L2的电感值。
如图7h所示，图7h为降压模式模态八的工作示意图，降压模式的模态八中，控制时间为t7-t8，当t=t7时，控制第一MOS管S1导通，并控制第二MOS管S2、第三MOS管S3、第四MOS管S4、第五MOS管S5、第六MOS管S6、第七MOS管S7以及第八MOS管S8截止，电流的流动路径如图7h所示。第一电感L1被负载VCC2充电，第二电感L2通过第二MOS管S2的体二极管为第一电感L1充电。根据上述降压模式的模态一至模态八，可得到在该降压模式下第一MOS管S1、第二MOS管S2、第三MOS管S3、第四MOS管S4、第五MOS管S5以及第六MOS管S6的电压变化以及第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1以及第二电容C2的电流变化，如图8所示，图8为降压模式下第一MOS管至第六MOS管的电压变化波形图。通过在模态一至模态八时，控制不同时间段MOS管的导通与截止，从而改变第一电压转换电路10中第一MOS管S1至第六MOS管的电压大小，以对负载VCC2输出变化的电源。如图9所示，图9为降压模式下电感和电容的电流波形图，通过在降压模式的模态一至模态八中，在不同的控制周期内控制不同的MOS管导通或截止，从而对第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1以及第二电容C2进行充电或放电。通过控制不同的MOS管导通或截止进行升压或降压的变换，有效地减小电路输出的EMI，可随意切换升压模式或降压莫斯，有效地增加电路的自由调整度。
本实施例通过在所述DC-DC升降压变换电路中还设置：第一储能电路40以及第二储能电路50；在升压模式时，所述第一储能电路40分别与所述电源VCC1和所述第一电压转换电路10连接，所述第二储能电路50分别与所述第二电压转换电路30和所述负载VCC2连接；所述第一储能电路40，用于在升压模式时储存所述电源VCC1提供的直流电源，并在接收到放电信号时，将所述直流电源传输至所述第一电压转换电路10。可通过在电源和负载两端分别设置储能电路，在升压模块或降压模式时进行持续的升压或降压，提高变换器的变换效率。
此外，本发明实施例提供了一种DC-DC升降压变换方法，参照图10，图10为本发明DC-DC升降压变换方法第一实施例的流程示意图。
所述DC-DC升降压变换方法应用上文所述的DC-DC升降压变换电路，所述DC-DC升降压变换电路包括：依次连接的第一电压转换电路、变压器以及第二电压转换电路；在升压模式时，所述第一电压转换电路与电源连接，所述第二电压转换电路与负载连接；在降压模式时，所述第二电压转换电路与电源连接，所述第一电压转换电路与负载连接。
本实施例中，所述DC-DC升降压变换方法包括以下步骤：
步骤S10：所述第一电压转换电路在升压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器。
需要说明的是，本实施例中的DC-DC升降压变换电路有两种应用模式，为升压模式和降压模式，当电路为升压模式时，第一电压转换电路与电源连接，第二电压转换电路与负载连接，电流方向从左往右。当电路为降压模式时，第一电压转换电路与负载连接，第二电压转换电路与电源连接，电流方向从右往左。
在本实施例中，所述第一电压转换电路，用于在升压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；所述变压器，用于对所述交流电源进行升压，得到升压交流电源；所述第二电压转换电路，用于在升压模式时将所述升压交流电源转换为升压直流电源，并将所述升压直流电源通过所述负载输出。
步骤S20：所述变压器对所述交流电源进行升压，得到升压交流电源。
应理解的是，在升压模式时，第一电压转换电路由于与电源连接，将电源提供的直流电源进行转换，将直流电源转换为交流电源，并将交流电源传输至变压器的原边线圈。当变压器接收到交流电源后，对交流电源进行升压，得到升压交流电源，通过变压器的副边线圈将升压交流电源传输至第二电压转换电路。
步骤S30：所述第二电压转换电路在升压模式时将所述升压交流电源转换为升压直流电源，并将所述升压直流电源通过所述负载输出。
在具体实施中，第二电压转换电路接收到升压交流电源后，对升压交流电压进行转换，得到升压直流电源，从而将升压直流电源传输至与其连接的负载，通过负载将升压直流电源输出，完成DC-DC升降压变换电路的升压过程。
步骤S40：所述第二电压转换电路在降压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器。
应理解的是，当电路为降压模式时，可控制第二电压转换电路与电源连接，并控制第一电压转换电路与负载连接，可通过第二电压转换电路接收电源提供的直流电源，并将直流电源转换为交流电源。
步骤S50：所述变压器对所述交流电源进行降压，得到降压交流电源。
需要说明的是，第二电压转换电路将交流电源传输至变压器的副边线圈，并通过变压器对交流电源进行降压，得到降压交流电源，将降压交流电源通过变压器原边线圈传输至第一电压转换电路。
步骤S60：所述第一电压转换电路在降压模式时将所述降压交流电源转换为降压直流电源，并将所述降压直流电源通过所述负载输出。
第一电压转换电路在降压模式时，将降压交流电源转换为降压直流电源，从而将降压直流电源传输至与其连接的负载，通过负载将降压直流电源输出，完成DC-DC升降压变换电路的降压过程。
本实施例通过在DC-DC升降压变换电路中设置依次连接的第一电压转换电路、变压器以及第二电压转换电路；在升压模式时，所述第一电压转换电路与电源连接，所述第二电压转换电路与负载连接；在降压模式时，所述第二电压转换电路与电源连接，所述第一电压转换电路与负载连接；所述第一电压转换电路，用于在升压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；所述变压器，用于对所述交流电源进行升压，得到升压交流电源；所述第二电压转换电路，用于在升压模式时将所述升压交流电源转换为升压直流电源，并将所述升压直流电源通过所述负载输出；所述第二电压转换电路，还用于在降压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；所述变压器，还用于对所述交流电源进行降压，得到降压交流电源；所述第一电压转换电路，还用于在降压模式时将所述降压交流电源转换为降压直流电源，并将所述降压直流电源通过所述负载输出，由于在不同的模式下，第一电压转换电路和第二电压转换电路分别与电源或负载连接，从而将对应的电源转换为直流或交流，变压器在不同的模式下对电源进行升压或降压，可双向实现升降压且电路结构简单，仅通过一条路径就可实现升压和降压，降低了DC-DC升降压变换电路的成本。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种DC-DC升降压变换装置，所述DC-DC升降压变换装置应用上文所示的DC-DC升降压变换电路。
由于本DC-DC升降压变换装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
应当理解的是，以上仅为举例说明，对本发明的技术方案并不构成任何限定，在具体应用中，本领域的技术人员可以根据需要进行设置，本发明对此不做限制。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的DC-DC升降压变换方法，此处不再赘述。
此外，需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如只读存储器（Read Only Memory，ROM）/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种DC-DC升降压变换电路，其特征在于，所述DC-DC升降压变换电路包括：依次连接的第一电压转换电路、变压器以及第二电压转换电路；
在升压模式时，所述第一电压转换电路与电源连接，所述第二电压转换电路与负载连接；
在降压模式时，所述第二电压转换电路与电源连接，所述第一电压转换电路与负载连接；
所述第一电压转换电路，用于在升压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；
所述变压器，用于对所述交流电源进行升压，得到升压交流电源；
所述第二电压转换电路，用于在升压模式时将所述升压交流电源转换为升压直流电源，并将所述升压直流电源通过所述负载输出；
所述第二电压转换电路，还用于在降压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；
所述变压器，还用于对所述交流电源进行降压，得到降压交流电源；
所述第一电压转换电路，还用于在降压模式时将所述降压交流电源转换为降压直流电源，并将所述降压直流电源通过所述负载输出。
2.如权利要求1所述的DC-DC升降压变换电路，其特征在于，所述DC-DC升降压变换电路还包括：第一储能电路以及第二储能电路；
在升压模式时，所述第一储能电路分别与所述电源和所述第一电压转换电路连接，所述第二储能电路分别与所述第二电压转换电路和所述负载连接；
所述第一储能电路，用于在升压模式时储存所述电源提供的直流电源，并在接收到放电信号时，将所述直流电源传输至所述第一电压转换电路。
3.如权利要求2所述的DC-DC升降压变换电路，其特征在于，在降压模式时，所述第一储能电路分别与所述负载和所述第一电压转换电路连接，所述第二储能电路分别与所述第二电压转换电路和所述电源连接；
所述第二储能电路，用于在降压模式时储存所述电源提供的直流电源，并在接收到放电信号时，将所述直流电源传输至所述第二电压转换电路。
4.如权利要求2所述的DC-DC升降压变换电路，其特征在于，所述第一储能电路包括：第一电容以及第二电容；
在升压模式时，所述第一电容的第一端和所述第二电容的第一端分别与所述电源以及所述第一电压转换电路连接，所述第一电容的第二端和所述第二电容的第二端分别与所述第一电压转换电路连接。
5.如权利要求4所述的DC-DC升降压变换电路，其特征在于，在降压模式时，所述第一电容的第一端和所述第二电容的第一端分别与所述负载以及所述第一电压转换电路连接。
6.如权利要求4所述的DC-DC升降压变换电路，其特征在于，所述第一储能电路还包括：第一电感和第二电感；
在升压模式时，所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端分别与所述电源连接；
所述第一电感的第二端分别与所述第一电压转换电路、所述第一电容的第一端以及所述第二电容的第一端连接；
所述第二电感的第二端与所述第一电压转换电路连接。
7.如权利要求6所述的DC-DC升降压变换电路，其特征在于，在降压模式时，所述第一电感的第一端和所述第二电感的第一端分别与所述负载连接；
所述第一电感的第二端分别与所述第一电压转换电路、所述第一电容的第一端以及所述第二电容的第一端连接。
8.如权利要求7所述的DC-DC升降压变换电路，其特征在于，所述第一电压转换电路包括：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管以及第六MOS管；
在升压模式时，所述第一MOS管的源极分别与所述第二MOS管的源极以及所述电源连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第一电感的第二端、所述第一电容的第一端以及所述第二电容的第一端连接；
所述第二MOS管的漏极分别与所述第二电感的第二端、所述变压器的原边线圈的第一端、所述第三MOS管的源极以及所述第四MOS管的漏极连接；
所述第三MOS管的漏极分别与所述第一电容的第二端以及所述第五MOS管的漏极连接；
所述第四MOS管的源极分别与所述第二电容的第二端以及所述第六MOS管的源极连接；
所述第五MOS管的源极分别与所述第六MOS管的漏极以及所述变压器的原边线圈的第二端连接。
9.如权利要求8所述的DC-DC升降压变换电路，其特征在于，在降压模式时，所述第一MOS管的源极分别与所述第二MOS管的源极以及所述负载连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第一电感的第二端、所述第一电容的第一端以及所述第二电容的第一端连接。
10.如权利要求1所述的DC-DC升降压变换电路，其特征在于，所述第二电压转换电路包括：第七MOS管以及第八MOS管；
在升压模式时，所述第七MOS管的漏极分别与所述第八MOS管的漏极以及所述变压器的副边线圈的第二端连接，所述第七MOS管的源极与所述负载连接；
所述第八MOS管的源极分别与所述变压器的副边线圈的第一端以及所述电源连接。
11.如权利要求10所述的DC-DC升降压变换电路，其特征在于，在降压模式时，所述第七MOS管的漏极分别与所述第八MOS管的漏极以及所述变压器的副边线圈的第二端连接，所述第七MOS管的源极与所述电源连接；
所述第八MOS管的源极分别与所述变压器的副边线圈的第一端以及所述电源连接。
12.如权利要求2所述的DC-DC升降压变换电路，其特征在于，所述第二储能电路包括：第三电容和第四电容；
在升压模式时，所述第三电容的第一端分别与所述第二电压转换电路以及所述负载连接，所述第三电容的第二端分别与所述变压器的副边线圈的第一端以及所述第四电容的第一端连接；
所述第四电容的第二端分别与所述第二电压转换电路以及所述电源连接。
13.如权利要求11所述的DC-DC升降压变换电路，其特征在于，在降压模式时，所述第三电容的第一端分别与所述第二电压转换电路以及所述电源连接，所述第三电容的第二端分别与所述变压器的副边线圈的第一端以及所述第四电容的第一端连接；
所述第四电容的第二端分别与所述第二电压转换电路以及所述电源连接。
14.一种DC-DC升降压变换装置，其特征在于，所述DC-DC升降压变换装置应用上述权利要求1至13中任一项所述的DC-DC升降压变换电路。
15.一种DC-DC升降压变换方法，其特征在于，所述DC-DC升降压变换方法应用上述权利要求1至13中任一项所述的DC-DC升降压变换电路，所述DC-DC升降压变换电路包括：依次连接的第一电压转换电路、变压器以及第二电压转换电路；在升压模式时，所述第一电压转换电路与电源连接，所述第二电压转换电路与负载连接；在降压模式时，所述第二电压转换电路与电源连接，所述第一电压转换电路与负载连接；
所述方法包括：
所述第一电压转换电路在升压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；
所述变压器对所述交流电源进行升压，得到升压交流电源；
所述第二电压转换电路在升压模式时将所述升压交流电源转换为升压直流电源，并将所述升压直流电源通过所述负载输出；
所述第二电压转换电路在降压模式时将电源提供的直流电源转换为交流电源，并将所述交流电源传输至所述变压器；
所述变压器对所述交流电源进行降压，得到降压交流电源；
所述第一电压转换电路在降压模式时将所述降压交流电源转换为降压直流电源，并将所述降压直流电源通过所述负载输出。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116207984A (zh) * 2023-04-28 2023-06-02 深圳市恒运昌真空技术有限公司 双向dc-dc变换电路、方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2393196A1 (en) * 2010-06-03 2011-12-07 Alenia Aeronautica S.P.A. Buck-boost mode switching method for a DC-DC converter, and DC-DC converter
US20170163163A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Delta Electronics, Inc. Soft-switched bidirectional buck-boost converters
CN107276418A (zh) * 2017-08-14 2017-10-20 深圳市保益新能电气有限公司 一种宽范围软开关直流变换电路及其控制方法
CN110365219A (zh) * 2019-08-16 2019-10-22 北京机械设备研究所 一种双向dc/dc电路
CN115498874A (zh) * 2022-11-16 2022-12-20 深圳市恒运昌真空技术有限公司 一种基于耦合电感的叠加型变换器及其控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2393196A1 (en) * 2010-06-03 2011-12-07 Alenia Aeronautica S.P.A. Buck-boost mode switching method for a DC-DC converter, and DC-DC converter
US20170163163A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Delta Electronics, Inc. Soft-switched bidirectional buck-boost converters
CN107276418A (zh) * 2017-08-14 2017-10-20 深圳市保益新能电气有限公司 一种宽范围软开关直流变换电路及其控制方法
CN110365219A (zh) * 2019-08-16 2019-10-22 北京机械设备研究所 一种双向dc/dc电路
CN115498874A (zh) * 2022-11-16 2022-12-20 深圳市恒运昌真空技术有限公司 一种基于耦合电感的叠加型变换器及其控制方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
殷刚, 北京理工大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116207984A (zh) * 2023-04-28 2023-06-02 深圳市恒运昌真空技术有限公司 双向dc-dc变换电路、方法及装置

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