CN202374182U - Dc/dc双向转换器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种DC/DC双向转换器，包括高压控制模块、低压控制模块、匝数比可变的变压器以及开关，通过开关改变变压器的匝数比实现高低压的相互转换，无需增加boost电路和buck电路，转换器体积小、质量轻、成本低，采用两个变压器分担总功率，单个变压器的体积可以做的很小，整体变换器的体积也相应的减小，小体积的变换器便于结构设计，整体来讲控制简单、效率高、可靠性强。

Description

DC/DC双向转换器
技术领域
本实用新型涉及一种DC/DC双向转换器。
背景技术
通常DC/DC双向转换器用于实现直流电高压到低压或者低压到高压的转换，而目前的DC/DC双向转换器采用额外增加boost升压电路和buck降压电路辅助达到输出所需的电压值，但是额外增加boost电路和buck电路会使整个变换器的体积增大，重量加重，而且成本高。
实用新型内容
针对目前DC/DC双向转换器额外增加boost电路和buck电路带来的变换器体积大、重量重以及成本高的问题，本实用新型提供一种DC/DC双向转换器，能够有效减小体积和重量，而且成本低。
一种DC/DC双向转换器，所述DC/DC双向转换器包括用于进行高压交直流电转换的高压控制模块、用于进行低压交直流电转换的低压控制模块、匝数比可变的第一变压器、匝数比可变的第二变压器以及用于交替闭合以控制第一变压器和第二变压器匝数比的第一开关和第二开关，所述高压控制模块包括第二端和用于输入和输出高压电的第一端，所述低压控制模块包括第三端和用于输入和输出低压电的第四端，所述高压控制模块的第二端与第一变压器和第二变压器的次级线圈相连，所述低压控制模块的第三端与第一变压器和第二变压器的初级线圈相连，所述第一变压器和第二变压器的次级线圈通过第一开关和第二开关连接。
进一步地，所述第一变压器的次级线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈的一端和第二线圈的一端引出为第一公共端。
所述第二变压器的次级线圈包括第三线圈和第四线圈，所述第三线圈的一端和第四线圈的一端引出为第二公共端。
进一步地，高压控制模块的第二端分别与第一线圈和第三线圈的另一端相连，第一公共端与第一开关的一端相连，第一开关的另一端与第二公共端相连，第二线圈的另一端与第二开关的一端相连，第二开关的另一端与第四线圈的另一端相连。 
进一步地，所述低压控制模块包括第一推挽电路和第二推挽电路，所述第一推挽电路与第一变压器的初级侧相连，所述第二推挽电路与第二变压器的初级侧相连，所述第一推挽电路和第二推挽电路并联。
进一步地，所述高压控制模块为移相全桥电路。
进一步地，所述移相全桥电路的开关管为IGBT。
本实用新型提供的一种DC/DC双向转换器，通过改变两个变压器的匝数比实现高低压的相互转换，无需增加boost电路和buck电路，转换器体积小、质量轻、成本低，采用两个变压器分担总功率，单个变压器的体积可以做的很小，整体变换器的体积也相应的减小，小体积的变换器便于结构设计，整体来讲控制简单、效率高、可靠性强。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种DC/DC双向转换器的结构示意图。
图2为本实用新型提供的一种DC/DC双向转换器的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
如附图1所示，本实用新型提供一种DC/DC双向转换器，包括用于进行高压交直流电转换的高压控制模块1、用于进行低压交直流电转换的低压控制模块2、匝数比可变的第一变压器T1、匝数比可变的第二变压器T2以及用于交替闭合以控制第一变压器和第二变压器匝数比的第一开关K1和第二开关K2，高压控制模块1包括第二端和用于输入和输出高压电的第一端，低压控制模块2包括第三端和用于输入和输出低压电的第四端，高压控制模块1的第二端与第一变压器T1和第二变压器T2的次级线圈相连，低压控制模块2的第三端与第一变压器T1和第二变压器T2的初级线圈相连，第一变压器T1和第二变压器T2的次级线圈通过第一开关K1和第二开关K2连接，高压控制模块1的第一端为V1+和V1-，低压控制模块2的第四端为V2+和V2-。
本实用新型所述的高压电范围为330V—570V，低压电范围为9V—16V。
第一变压器T1的次级线圈包括第一线圈L1和第二线圈L2，第一线圈L1的一端和第二线圈L2的一端引出为第一公共端；第二变压器T2的次级线圈包括第三线圈L3和第四线圈L4，第三线圈L3的一端和第四线圈L4的一端引出为第二公共端。
高压控制模块1的第二端分别与第一线圈L1和第三线圈的另一端相连，第一公共端与第一开关K1的一端相连，第一开关K1的另一端与第二公共端相连，第二线圈L2的另一端与第二开关K2的一端相连，第二开关K2的另一端与第四线圈L4的另一端相连。
如附图2所示，低压控制模块2包括第一推挽电路和第二推挽电路，第一推挽电路和第二推挽电路并联，第一推挽电路与第一变压器T1的初级侧相连，第二推挽电路与第二变压器T2的初级侧相连，高压控制模块1为移相全桥电路， 第一推挽电路由第一晶体管Q5和第二晶体管Q6组成，第二推挽电路由第三晶体管Q7和第四晶体管Q8组成，移相全桥电路采用第一IGBTQ1、第二IGBTQ2、第三IGBTQ3以及第四IGBTQ4组成桥式连接，移相全桥电路的开关管也可以采用MOSFET。移相全桥电路的输入端为高压控制模块1的第一端，输出端为高压控制模块1的第二端；第一推挽电路和第二推挽电路的输入端为低压控制模块2的第三端，第一推挽电路和第二推挽电路的输出端为低压控制模块2的第四端。
第一变压器T1和第二变压器T2的参数尽量相同。
以下通过具体实施例进一步阐述本实用新型的工作原理。
降压过程：第一开关K1闭合，第二开关K2断开，第一变压器T1和第二变压器T2的次级侧分别选用第一线圈L1和第三线圈L3工作，即第一线圈L1和第三线圈L3串联工作，高压直流电从高压控制模块1的第一端输入，经过移相全桥电路转换成交流电，再经过第一变压器T1和第二变压器T2降压，从低压控制模块2的第三端输入，再经过第一推挽电路和第二推挽电路转换成直流电，从低压控制模块2的第四端输出。
升压过程：第二开关K2闭合，第一开关K1断开，第一变压器T1的次级线圈和第二变压器T2的次级线圈串联工作，低压直流电从低压控制模块2的第四端输入，经过第一推挽电路和第二推挽电路转换成交流电，再经过第一变压器T1和第二变压器T2升压，从高压控制模块1的第二端输入，再经过移相全桥电路转换成直流电，从高压控制模块1的第一端输出。
本实用新型提供的一种DC/DC双向转换器，通过开关改变两个变压器的匝数比实现高低压的相互转换，无需增加boost电路和buck电路，转换器体积小、质量轻、成本低，采用两个变压器分担总功率，单个变压器的体积可以做的很小，整体变换器的体积也相应的减小，小体积的变换器便于结构设计，整体来讲控制简单、效率高、可靠性强。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种DC/DC双向转换器，其特征在于，所述DC/DC双向转换器包括用于进行高压交直流电转换的高压控制模块、用于进行低压交直流电转换的低压控制模块、匝数比可变的第一变压器、匝数比可变的第二变压器以及用于交替闭合以控制第一变压器和第二变压器匝数比的第一开关和第二开关，所述高压控制模块包括第二端和用于输入和输出高压电的第一端，所述低压控制模块包括第三端和用于输入和输出低压电的第四端，所述高压控制模块的第二端与第一变压器和第二变压器的次级线圈相连，所述低压控制模块的第三端与第一变压器和第二变压器的初级线圈相连，所述第一变压器和第二变压器的次级线圈通过第一开关和第二开关连接。
2.根据权利要求1所述的DC/DC双向转换器，其特征在于，所述第一变压器的次级线圈包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈的一端和第二线圈的一端引出为第一公共端。
3.根据权利要求2所述的DC/DC双向转换器，其特征在于，所述第二变压器的次级线圈包括第三线圈和第四线圈，所述第三线圈的一端和第四线圈的一端引出为第二公共端。
4.根据权利要求3所述的DC/DC双向转换器，其特征在于，高压控制模块的第二端分别与第一线圈和第三线圈的另一端相连，第一公共端与第一开关的一端相连，第一开关的另一端与第二公共端相连，第二线圈的另一端与第二开关的一端相连，第二开关的另一端与第四线圈的另一端相连。
5.根据权利要求1所述的DC/DC双向转换器，其特征在于，所述低压控制模块包括第一推挽电路和第二推挽电路，所述第一推挽电路与第一变压器的初级侧相连，所述第二推挽电路与第二变压器的初级侧相连，所述第一推挽电路和第二推挽电路并联。
6.根据权利要求1所述的DC/DC双向转换器，其特征在于，所述高压控制模块为移相全桥电路。
7.根据权利要求6所述的DC/DC双向转换器，其特征在于，所述移相全桥电路的开关管为IGBT。
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