CN210351019U - 直流变压电路及逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种直流变压电路及逆变器，包括：桥式变换电路、变压器、谐振电路、整流电路、检测模块以及控制模块；外部输入电源的正极与桥式变换电路的输入端连接，桥式变换电路的输出端与变压器的初级端连接，变压器的次级端与谐振电路的输入端连接，谐振电路的输出端与整流电路的输入端连接，整流电路的输出端用于输出稳定的直流电压；检测模块的输入端分别与桥式变换电路的输入端以及整流电路的输出端连接；检测模块的输出端与控制模块的输入端连接，控制模块的输出端与桥式变换电路的控制端连接。控制模块通过调节占空比的大小以控制输出电压的大小，使得直流变压电路的输出电压控制在一固定电压范围内，提高了输出电压的稳定性。

Description

直流变压电路及逆变器

技术领域

本实用新型涉及逆变器技术领域，特别是涉及一种直流变压电路及逆变器。

背景技术

随着电力电子逆变技术的发展，将市用交流电转换为直流电为手机、平板灯电子器件工作已经成为常态，当发生停电或者在户外时，众多的使用交流电工作的家电将无法正常工作，而通常用于储存电能的设备为蓄电池，由于其只能输出直流电，需要使用逆变器将直流电转变为所需要的交流电，逆变器的作用是把直流电源设备或各种电池储能系统的低压直流电转换成我们工作生活中常用的交流电，可以替代市电供电脑、电视、灯具、冰箱、电风扇、电热毯、电饭锅、电水壶、空调、电动工具等电器使用，传统的逆变器中需要使用直流变压电路以便对电压进行调节。

但是，直流变压电路多为开环或浅闭环工作状态，使得其输出范围太宽，即直流变压电路的输出电压浮动过大，也即直流变压电路的输出电压稳定性较差，从而使得后续的直交变换电路承受很高电压应力，导致产品可靠性降低，且大幅增加产品成本。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种提高输出电压的稳定性的直流变压电路及逆变器。

一种直流变压电路，包括：桥式变换电路、变压器、谐振电路、整流电路、检测模块以及控制模块；外部输入电源的正极与所述桥式变换电路的输入端连接，所述桥式变换电路的输出端与所述变压器的初级端连接，所述变压器的次级端与所述谐振电路的输入端连接，所述谐振电路的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端用于输出稳定的直流电压；所述检测模块的输入端分别与所述桥式变换电路的输入端以及所述整流电路的输出端连接；所述检测模块的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与所述桥式变换电路的控制端连接。

在其中一个实施例中，所述桥式变换电路包括第一电子开关管、第二电子开关管、第三电子开关管以及第四电子开关管，外部输入电源的正极与所述第一电子开关管的第一端连接，所述第一电子开关管的第二端与所述变压器的第一初级端连接，所述第一电子开关管的第二端还与所述第二电子开关管的第一端连接，所述第一电子开关管的控制端与所述控制模块连接；所述第二电子开关管的第二端用于与外部输入电源内的负极连接，所述第二电子开关管的控制端与所述控制模块连接；外部输入电源的正极与所述第三电子开关管的第一端连接，所述第三电子开关管的第二端与所述变压器的第二初级端连接，所述第三电子开关管的第二端还与所述第四电子开关管的第一端连接，所述第三电子开关管的控制端与所述控制模块连接；所述第四电子开关管的第二端用于与外部输入电源内的负极连接，所述第四电子开关管的控制端与所述控制模块连接。

在其中一个实施例中，所述第一电子开关管、所述第二电子开关管、所述第三电子开关管以及所述第四电子开关管均包括场效应管和稳压二极管，所述场效应管的漏极与所述稳压二极管的负极连接，所述场效应管的源极与所述稳压二极管的正极连接。

在其中一个实施例中，所述检测模块具有第一检测端，所述第一检测端分别与所述第一电子开关管的第一端和所述第二电子开关管的第二端连接。

在其中一个实施例中，所述控制模块的输出端分别与所述第一电子开关管的控制端、所述第二电子开关管的控制端、所述第三电子开关管的控制端以及所述第四电子开关管的控制端连接。

在其中一个实施例中，所述谐振电路包括第一电容和第一电感，所述变压器的第一次级端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述整流电路的第一输入端连接，所述变压器的第二次级端与所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述整流电路的第二输入端连接。

在其中一个实施例中，所述谐振电路包括第二电容和第二电感，所述变压器的第一次级端通过所述第二电容与所述整流电路的第一输入端连接，所述变压器的第一次级端还通过所述第二电感与所述整流电路的第一输入端连接。

在其中一个实施例中，所述整流电路包括第一单向导电管、第二单向导电管、第三单向导电管以及第四单向导电管，所述谐振电路的第一输出端与所述第一单向导电管的正极连接，所述第一单向导电管的负极与所述第三单向导电管的负极连接，所述第一单向导电管的负极还与所述检测模块连接；所述第二单向导电管的正极接地，所述第二单向导电管的负极与所述第一单向导电管的正极连接；所述谐振电路的第二输出端与所述第三单向导电管的正极连接；所述第四单向导电管的正极接地，所述第四单向导电管的负极与所述第三单向导电管的正极连接。

在其中一个实施例中，所述检测模块还具有第二检测端，所述第二检测端与所述第一单向导电管的负极连接。

一种逆变器，包括滤波电路、逆变电路以及上述任一实施例中所述的直流变压电路，外部输入电源通过所述直流变压电路与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述逆变电路的输入端连接，所述逆变电路的输出端用于与外部电器连接，且输出稳定的交流电。

在上述直流变压电路及逆变器中，检测模块获取直流变压电路的输入电压和输出电压，控制模块根据输入电压和输出电压以获取直流变压电路的占空比，控制模块通过调节占空比的大小以控制输出电压的大小，使得直流变压电路的输出电压控制在一固定电压范围内，降低了输出电压的浮动，提高了输出电压的稳定性。

附图说明

图1为一实施例的直流变压电路的电路图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如，一种直流变压电路，包括：桥式变换电路、变压器、谐振电路、整流电路、检测模块以及控制模块；外部输入电源的正极与所述桥式变换电路的输入端连接，所述桥式变换电路的输出端与所述变压器的初级端连接，所述变压器的次级端与所述谐振电路的输入端连接，所述谐振电路的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端用于输出稳定的直流电压；所述检测模块的输入端分别与所述桥式变换电路的输入端以及所述整流电路的输出端连接；所述检测模块的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与所述桥式变换电路的控制端连接。在上述直流变压电路中，检测模块获取直流变压电路的输入电压和输出电压，控制模块根据输入电压和输出电压以获取直流变压电路的占空比，控制模块通过调节占空比的大小以控制输出电压的大小，使得直流变压电路的输出电压控制在一固定电压范围内，降低了输出电压的浮动，提高了输出电压的稳定性。

请参阅图1，其为一实施例的直流变压电路10，包括：桥式变换电路100、变压器T3、谐振电路200、整流电路300、检测模块400以及控制模块500；外部输入电源与所述桥式变换电路100的输入端连接，所述桥式变换电路100的输出端与所述变压器T3的初级端连接，所述变压器T3的次级端通过所述谐振电路200与所述整流电路300连接；所述检测模块400分别与所述桥式变换电路100和所述整流电路300连接，用于获取输入电压和输出电压；所述控制模块500分别与所述检测模块400和所述桥式变换电路100连接，用于根据所述输入电压和所述输出电压获取占空比；所述控制模块500还用于检测所述输出电压是否与预设电压匹配；所述控制模块500还用于当所述输出电压与所述预设电压不匹配时，调整所述占空比以使所述输出电压与所述预设电压匹配。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述桥式变换电路100包括第一电子开关管Q1、第二电子开关管Q2、第三电子开关管Q3以及第四电子开关管Q4，外部输入电源的正极与所述第一电子开关管Q1的第一端连接，所述第一电子开关管Q1的第二端与所述变压器T3的第一初级端连接，所述第一电子开关管Q1的第二端还与所述第二电子开关管Q2的第一端连接，所述第一电子开关管Q1的控制端与所述控制模块500连接；所述第二电子开关管的第二端用于与外部输入电源内的负极连接，所述第二电子开关管的控制端与所述控制模块500连接；外部输入电源的正极与所述第三电子开关管Q3的第一端连接，所述第三电子开关管Q3的第二端与所述变压器T3的第二初级端连接，所述第三电子开关管Q3的第二端还与所述第四电子开关管Q4的第一端连接，所述第三电子开关管Q3的控制端与所述控制模块500连接；所述第四电子开关管Q4的第二端用于与外部输入电源内的负极连接，所述第四电子开关管Q4的控制端与所述控制模块500连接。在本实施例中，所述第一电子开关管Q1、所述第二电子开关管Q2、所述第三电子开关管Q3以及所述第四电子开关管Q4组成桥式结构的电路，即所述第一电子开关管Q1和所述第二电子开关管Q2串联形成第一开关组，所述第三电子开关管Q3和所述第四电子开关管Q4串联形成第二开关组，上述第一开关组和第二开关组分别与外部输入电源连接，使得上述第一开关组和第二开关组并联，其中，所述第一电子开关管Q1和所述第二电子开关管Q2的连接处与所述变压器T3的第一初级端连接，所述第三电子开关管Q3和所述第四电子开关管Q4的连接处与所述变压器T3的第二初级端连接。这样，所述第一电子开关管Q1和所述第四电子开关管Q4形成一组电流导通开关组，第一电子开关管Q1和所述第四电子开关管Q4在所述控制模块500的控制下同时导通以及关闭，所述第二电子开关管和所述第三电子开关管Q3形成另一组电流导通开关组，所述第二电子开关管和所述第三电子开关管Q3在所述控制模块500的控制下同时导通以及关闭，其中，所述控制模块500控制上述两组电流导通开关组交替导通，使得所述变压器T3的初级端产生周期变化的交流电，从而使得所述变压器T3的次级端感应出对应的感应交流电，便于对所述谐振电路200产生谐振，从而便于所述桥式变换电路100和所述整流电路300实现零电流开关的功能，提高了所述直流变压电路的电压利用率，降低了所述直流变压电路的运行损耗，提高了所述直流变压电路的能量转换效率。

在其中一个实施例中，所述第一电子开关管、所述第二电子开关管、所述第三电子开关管以及所述第四电子开关管均包括场效应管和稳压二极管，所述场效应管的漏极与所述稳压二极管的负极连接，所述场效应管的源极与所述稳压二极管的正极连接。在本实施例中，所述第一电子开关管的第一端为其对应的场效应管的漏极，所述第一电子开关管的第二端为其对应的场效应管的源极；所述第二电子开关管的第一端为其对应的场效应管的漏极，所述第二电子开关管的第二端为其对应的场效应管的源极；所述第三电子开关管的第一端为其对应的场效应管的漏极，所述第三电子开关管的第二端为其对应的场效应管的源极；所述第四电子开关管的第一端为其对应的场效应管的漏极，所述第四电子开关管的第二端为其对应的场效应管的源极。所述稳压二极管位于所述场效应管的源漏极之间，所述稳压二极管的稳压功能，降低所述场效应管被高压击穿的概率，确保了所述场效应管的正常工作，提高了所述桥式变换电路的工作稳定性，从而提高了所述直流变压电路的工作稳定性。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述检测模块400具有第一检测端410，所述第一检测端410分别与所述第一电子开关管Q1的第一端和所述第二电子开关管Q2的第二端连接。在本实施例中，所述第一检测端410与所述第一电子开关管Q1的第一端连接，以获取外部输入电源的其中一端的电位，所述第一检测端410与所述第二电子开关管Q2的第二端连接，以获取外部输入电源的另一端的电位，所述检测模块400根据所述第一检测端410获取的两个电位以获取外部输入电源的输入电压，即将所述第一检测端410获取的两个电位求取差值。这样，所述检测模块400的第一检测端410实时检测外部输入电源的输入电压，从而实时获取外部输入电源的输入电压，便于结合输出电压以获取所述直流变压电路的占空比。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述控制模块500的输出端分别与所述第一电子开关管Q1的控制端、所述第二电子开关管Q2的控制端、所述第三电子开关管Q3的控制端以及所述第四电子开关管Q4的控制端连接。在本实施例中，所述控制模块500具有多个输出端，所述第一电子开关管Q1的控制端、所述第二电子开关管Q2的控制端、所述第三电子开关管Q3的控制端以及所述第四电子开关管Q4的控制端分别连接一个所述控制模块500的输出端，即所述第一电子开关管Q1的控制端与所述控制模块500的控制端的一个输出端连接，所述第二电子开关管Q2的控制端与所述控制模块500的控制端的另一个输出端连接，所述第三电子开关管Q3的控制端与所述控制模块500的控制端的又一个输出端连接，所述第四电子开关管Q4的控制端与所述控制模块500的控制端的另一个输出端连接。其中，所述控制模块500与所述第一电子开关管Q1的控制端和所述第四电子开关管Q4的控制端连接的输出端接收的第一导通信号，所述控制模块500与所述第二电子开关管Q2的控制端和所述第三电子开关管Q3的控制端连接的输出端接收的第二导通信号，所述第一导通信号和所述第二导通信号为交替导通信号，即当所述第一导通信号处于导通区间时，所述第二导通信号处于关闭区间；当所述第一导通信号处于关闭区间时，所述第二导通信号处于导通区间。这样，所述控制模块500输出的两种导通信号用以控制所述第一电子开关管Q1、所述第二电子开关管Q2、所述第三电子开关管Q3以及所述第四电子开关管Q4的导通和关闭状态，所述第一电子开关管Q1和所述第四电子开关管Q4的导通和关闭状态相同，所述第二电子开关管Q2和所述第三电子开关管Q3的导通和关闭状态相同，而且，所述第一电子开关管Q1和所述第二电子开关管Q2的导通和关闭状态相互交替出现，使得所述桥式变换电路100输出周期交变的交流信号，从而使得所述变压器T3的初级端产生周期交变的交流信号，进而使得所述变压器T3的次级端产生对应的感应交流信号，便于与所述谐振电路200产生谐振，从而便于实现所述桥式变换电路100和所述整流电路300的零电流开关功能，提高了所述直流变压电路的电压利用率，降低了所述直流变压电路的运行损耗，提高了所述直流变压电路的能量转换效率。

在其中一个实施例中，所述控制模块具有第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述第一电子开关管的控制端和所述第四电子开关管的控制端连接，所述第二输出端与所述第二电子开关管的控制端和所述第三电子开关管的控制端连接。这样，所述第一电子开关管和所述第四电子开关管的导通和关闭状态相同，所述第二电子开关管和所述第三电子开关管的导通和关闭状态相同，而且，所述第一电子开关管和所述第二电子开关管的导通和关闭状态相互交替出现，使得所述桥式变换电路输出周期交变的交流信号，从而使得所述变压器的初级端产生周期交变的交流信号，进而使得所述变压器的次级端产生对应的感应交流信号，便于与所述谐振电路产生谐振，从而便于实现所述桥式变换电路和所述整流电路的零电流开关功能，提高了所述直流变压电路的电压利用率，降低了所述直流变压电路的运行损耗，提高了所述直流变压电路的能量转换效率。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述谐振电路200包括第一电容C1和第一电感L1，所述变压器T3的第一次级端与所述第一电容C1的第一端连接，所述第一电容C1的第二端与所述整流电路300的第一输入端连接，所述变压器T3的第二次级端与所述第一电感L1的第一端连接，所述第一电感L1的第二端与所述整流电路300的第二输入端连接。在本实施例中，所述第一电容C1和所述第一电感L1形成所述谐振电路200，所述第一电容C1与所述第一电感L1串联，所述谐振电路200为串联谐振电路200。所述变压器T3的次级端产生感应交流信号，所述感应交流信号的频率与所述谐振电路200的谐振频率相等，使得所述谐振电路200的等效电抗为零，呈现电阻性，从而使得所述谐振电路200产生谐振，便于实现所述桥式变换电路100和所述整流电路300的零电流开关功能，提高了所述直流变压电路的电压利用率，降低了所述直流变压电路的运行损耗，提高了所述直流变压电路的能量转换效率。

在其中一个实施例中，所述谐振电路包括第二电容和第二电感，所述变压器的第一次级端通过所述第二电容与所述整流电路的第一输入端连接，所述变压器的第一次级端还通过所述第二电感与所述整流电路的第一输入端连接。在本实施例中，所述第二电容和所述第二电感形成所述谐振电路，所述第二电容与所述第二电感并联，所述谐振电路为并联谐振电路。所述变压器的次级端产生感应交流信号，所述感应交流信号通过所述谐振电路，所述感应交流信号的电流和电压的频率相同，且与所述谐振电路的谐振频率相等，使得所述谐振电路的等效电抗为零，呈现电阻性，从而使得所述谐振电路产生谐振，便于实现所述桥式变换电路和所述整流电路的零电流开关功能，提高了所述直流变压电路的电压利用率，降低了所述直流变压电路的运行损耗，提高了所述直流变压电路的能量转换效率。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述整流电路300包括第一单向导电管D1、第二单向导电管D2、第三单向导电管D3以及第四单向导电管D4，所述谐振电路200的第一输出端与所述第一单向导电管D1的正极连接，所述第一单向导电管D1的负极与所述第三单向导电管D3的负极连接，所述第一单向导电管D1的负极还与所述检测模块400连接；所述第二单向导电管D2的正极接地，所述第二单向导电管D2的负极与所述第一单向导电管D1的正极连接；所述谐振电路200的第二输出端与所述第三单向导电管D3的正极连接；所述第四单向导电管D4的正极接地，所述第四单向导电管D4的负极与所述第三单向导电管D3的正极连接。在本实施例中，所述整流电路300具有桥式电路结构，所述第一单向导电管D1与所述第二单向导电管D2串联，所述第三单向导电管D3和所述第四单向导电管D4串联，所述第一单向导电管D1与所述第二单向导电管D2的连接处与所述谐振电路200的第一输出端连接，所述第三单向导电管D3和所述第四单向导电管D4的连接处与所述谐振电路200的第二输出端连接。其中，所述第一单向导电管D1与所述第二单向导电管D2的连接处为所述第一单向导电管D1的正极和所述第二单向导电管D2的负极的连接处，所述第三单向导电管D3和所述第四单向导电管D4的连接处为所述第三单向导电管D3正极和所述第四单向导电管D4的负极的连接处。这样，由于所述变压器T3的次级端产生感应交流信号，即所述变压器T3的次级端产生感应交流电，所述整流电路300的输入端接收感应交流电，经过所述整流电路300的整流作用，使得所述整流电路300的输出端产生直流电，从而使得所述整流电路300输出稳定的直流电压。

在其中一个实施例中，请参阅图1，所述检测模块400还具有第二检测端420，所述第二检测端420与所述第一单向导电管D1的负极连接。在本实施例中，所述第二检测端420还与所述第三单向导电管D3的负极连接，所述第二检测端420用于获取所述第一单向导电管D1的负极的电位，所述第一单向导电管D1的正极与所述第二单向导电管D2的负极连接，所述第二单向导电管D2的正极接地，所述第一单向导电管D1的负极的电位即为所述整流电路300的输出电压，即所述第二检测端420获取所述直流变压电路的输出电压。这样，所述检测模块400的第二检测端420实时检测所述直流变压电路的输出电压，便于结合输出电压以获取所述直流变压电路的占空比。

在其中一个实施例中，提供一种逆变器，包括滤波电路、逆变电路以及上述任一实施例中所述的直流变压电路，外部输入电源通过所述直流变压电路与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述逆变电路的输入端连接，所述逆变电路的输出端用于与外部电器连接，且输出稳定的交流电。上述逆变器中，检测模块获取直流变压电路的输入电压和输出电压，控制模块根据输入电压和输出电压以获取直流变压电路的占空比，控制模块通过调节占空比的大小以控制输出电压的大小，使得直流变压电路的输出电压控制在一固定电压范围内，降低了输出电压的浮动，提高了输出电压的稳定性。

为了进一步说明各实施例所述直流变压电路的具体作用，在其中一个实施例中，提供一种采用所述直流变压电路的直流变压控制方法，可以理解的是，该直流变压控制方法不应被视为对各实施例所述直流变压电路的额外限制，只是为了便于理解和应用各实施例所述直流变压电路，即使没有下面的直流变压控制方法，各实施例所述直流变压电路依然是清楚完整且可实现的。

一种直流变压控制方法，包括以下步骤的部分或全部。

S100：获取输入电压和输出电压。

在本实施例中，所述输入电压为外部输入电源的输出电压，同时，所述外部输入电源的输出电压作为所述直流变压电路的输入电压，其中，外部输入电源为直流电源设备，例如，所述外部输入电源为蓄电池组。对于传统的蓄电池组，蓄电池组的输出电压是在一定范围内变化的，例如，48V蓄电池组的输出电压在两个输出电压范围内，即蓄电池组的亏电输出状态和满电输出状态，也即蓄电池组的输出电压在亏电电压和满电电压之间，亏电电压为42V，满电电压为60V，所述直流变压电路的输入电压为一个变化的电压。在占空比一定的情况下，所述直流变压电路的输出电压与所述直流变压电路的输入电压是线性关系，即所述直流变压电路的输出电压随所述直流变压电路的输入电压变化而变化，也即所述直流变压电路的输出电压也是一个变化的电压。这样，所述输入电压和所述输出电压之间的关系体现出所述直流变压电路的系统占空比，便于后续根据所述输入电压和所述输出电压求取所述直流变压电路的占空比，从而便于后续对所述直流变压电路的占空比的调整。

S200：根据所述输入电压和所述输出电压获取占空比。

在本实施例中，所述输入电压和所述输出电压为所述直流变压电路的输入信号和输出信号，所述输入电压经过所述直流变压电路的处理得到对应的输出电压，所述输入电压经过一个传递函数获取到对应的输出电压，所述传递函数对应于所述直流变压电路的内部电路结构，即所述传递函数受所述直流变压电路的内部电路结构影响。其中，所述传递函数可以是包含可调节变量的函数，例如，所述传递函数包括变压器的匝数和占空比，对于一个选定型号的变压器而言，其匝数是固定值，所述传递函数中只有所述占空比是一个可调节变量。这样，所述输入电压和所述输出电压之间的函数关系可由所述传递函数中的占空比进行调整，即通过增大或者减小所述占空比的大小以便于调整所述输入电压和所述输出电压的大小关系，从而便于后续调整所述占空比以控制所述输出电压的大小。

S300：检测所述输出电压是否与预设电压匹配。

在本实施例中，所述输出电压是根据所述占空比和所述输入电压获取的，其中，所述输入电压是一个变量，即所述输入电压是可变电压，所述输出电压同时受所述占空比和所述输入电压的影响，所述输出电压的大小变化根据所述占空比和所述输入电压的大小发生变化。所述预设电压是提前设定的输出电压，所述预设电压是一个固定的输出电压，即所述预设电压是电压值为定值的输出电压。这样，由于所述输出电压是随时间变化的电压，将所述输出电压和所述预设电压进行比较，从而确定所述输出电压的变化情况，即确定所述输出电压与所述预设电压之间的偏差，进而确定所述输出电压的电压值是否处于所述预设电压的电压值的范围内，便于准确判定所述输出电压是否处于稳定输出的状态，从而便于后续通过对所述占空比的改变而调整输出电压浮动过大的所述输出电压。

S400：当所述输出电压与所述预设电压不匹配时，调整所述占空比以使所述输出电压与所述预设电压匹配。

在本实施例中，所述输出电压是随时间变化的电压值，即在不同的时刻，所述输出电压的电压值是会发生变化的，所述输出电压的电压值在某一个电压范围内进行变化，所述输出电压的最大值为满电电压，所述输出电压的最小值是亏电电压。其中，所述满电电压和所述亏电电压之间的区间电压较为广泛，使得所述输出电压的电压值处于一个大幅度的变化区间内，从而使得所述输出电压的电压值输出范围过大。所述预设电压是处于所述亏电电压和所述满电电压之间的一个电压，所述预设电压可以根据实际应用的电器进行设定，所述预设电压为所述输出电压提供一个可作为参考的输出电压，所述输出电压与所述预设电压的匹配情况确定了两者之间的偏差程度。这样，当所述输出电压与所述预设电压不匹配时，即所述输出电压的电压值与所述预设电压的电压值相差过大，也即所述输出电压与所述预设电压差值过大或者过小，根据所述传递函数中的占空比调整所述输出电压，从而使得所述输出电压变化以靠近所述预设电压，进而使得所述输出电压的电压值与所述预设电压的电压值之间的差值位于一个正常偏差范围内，降低了所述输出电压的浮动，提高了所述输出电压的稳定性。

在上述直流变压控制方法中，将输入电压和输出电压进行计算以获取直流变压电路的占空比，通过调节占空比的大小以控制输出电压的大小，输出电压的大小根据设置的预设电压相关，使得通过改变占空比以调整输出电压与预设电压的大小关系，从而便于将输出电压控制在与预设电压相匹配的范围内，降低了输出电压的浮动，提高了输出电压的稳定性。

在其中一个实施例中，所述当所述输出电压与所述预设电压不匹配时，调整所述占空比以使所述输出电压与所述预设电压匹配包括：当所述输出电压小于所述预设电压时，增大所述占空比。在本实施例中，所述输出电压随时间变化的过程中，所述输出电压与所述预设电压之间的电压差值大于正常偏差范围，而且，所述输出电压的电压值小于所述预设电压的电压值，此时，所述输出电压小于所述预设电压与正常偏差的差值。这样，所述输入电压经过所述直流变压电路之后，所述输入电压经过所述传递函数的叠加，得到所述输出电压，所述传递函数中大部分参数是固定值，只有所述占空比是可调节的参数，当所述输出电压与所述预设电压的差值偏大时，通过调整所述占空比以控制所述输出电压在所述预设电压所在范围内。其中，当所述输出电压小于所述预设电压时，表明所述输出电压超出正常偏差，增大所述占空比，使得所述传递函数的对应系数增大，从而使得所述输入电压和所述传递函数的乘积增大，进而使得所述输出电压增大，并接近所述预设电压，即减小了所述输出电压与所述预设电压的差值，降低了所述输出电压的浮动，提高了所述输出电压的稳定性。

在其中一个实施例中，所述增大所述占空比包括：在初级直流周期不变的情况下，增大直流电压的导通时间。在本实施例中，所述直流变压电路的变压器的初级端由多个电子开关管组成桥式变换电路，所述占空比为电子开关管的占空比，即所述占空比为所述直流变压电路的占空比，所述初级直流周期为电子开关管的工作周期，所述占空比为电子开关管在单个所述初级直流周期内的直流导通时间与所述初级直流周期的比值，即所述占空比为单个初级直流周期内的直流导通工作时间占初级直流周期的占比。所述占空比为单个初级直流周期内的直流导通工作时间与初级直流周期的比值，即所述占空比为单个初级直流周期内的直流导通工作时间占初级直流周期的占比。其中，单个所述初级直流周期为所述直流变压电路中的初级端的电子开关管的工作周期，直流导通工作时间是指初级端的电子开关管的直流电压持续工作的时间。对于所述占空比的增大，在电子开关管的初级直流周期一定的情况下，即初级直流周期为固定值，根据占空比的定义，通过增大电子开关管在初级直流周期内的直流电压的导通时间，使得电子开关管在单个所述初级直流周期内的直流电压的导通时间占单个所述初级直流周期的比值增大，从而使得所述占空比增大。当所述输出电压小于所述预设电压且超出偏差范围时，通过增大所述占空比提高所述输出电压，使得所述输出电压接近所述预设电压，从而使得所述输出电压与所述预设电压的偏差减小，降低了所述输出电压的浮动，提高了所述输出电压的稳定性。

在其中一个实施例中，所述增大所述占空比还包括：在直流电压的导通时间不变的情况下，减小直流电压的初级直流周期。在本实施例中，所述直流变压电路的变压器的初级端由多个电子开关管组成桥式变换电路，所述占空比为电子开关管的占空比，即所述占空比为所述直流变压电路的占空比，所述初级直流周期为电子开关管的工作周期，所述占空比为电子开关管在单个所述初级直流周期内的直流导通时间与所述初级直流周期的比值，即所述占空比为单个初级直流周期内的直流导通工作时间占初级直流周期的占比。对于所述占空比的增大，在电子开关管的直流电压的导通时间一定的情况下，根据占空比的定义，通过减小在初级直流周期，使得电子开关管在单个所述初级直流周期内的直流电压的导通时间占单个所述初级直流周期的比值增大，从而使得所述占空比增大。当所述输出电压小于所述预设电压且超出偏差范围时，通过增大所述占空比提高所述输出电压，使得所述输出电压接近所述预设电压，从而使得所述输出电压与所述预设电压的偏差减小，降低了所述输出电压的浮动，提高了所述输出电压的稳定性。

在其中一个实施例中，所述当所述输出电压与所述预设电压不匹配时，调整所述占空比以使所述输出电压与所述预设电压匹配包括：当所述输出电压大于所述预设电压时，减小所述占空比。在本实施例中，所述输出电压随时间变化的过程中，所述输出电压与所述预设电压之间的电压差值大于正常偏差范围，而且，所述输出电压的电压值大于所述预设电压的电压值，此时，所述输出电压大于所述预设电压与正常偏差的差值。这样，所述输入电压经过所述直流变压电路之后，所述输入电压经过所述传递函数的叠加，得到所述输出电压，所述传递函数中大部分参数是固定值，只有所述占空比是可调节的参数。当所述输出电压与所述预设电压的差值偏大时，通过调整所述占空比以控制所述输出电压在所述预设电压所在范围内。其中，当所述输出电压大于所述预设电压时，表明所述输出电压超出正常偏差，减小所述占空比，使得所述传递函数的对应系数减小，从而使得所述输入电压和所述传递函数的乘积结果减小，进而使得所述输出电压减小，并接近所述预设电压，即减小了所述输出电压与所述预设电压的差值，降低了所述输出电压的浮动，提高了所述输出电压的稳定性。

在其中一个实施例中，所述减小所述占空比包括：在初级直流周期不变的情况下，减小直流电压的导通时间。在本实施例中，所述直流变压电路的变压器的初级端由多个电子开关管组成桥式变换电路，所述占空比为电子开关管的占空比，即所述占空比为所述直流变压电路的占空比，所述初级直流周期为电子开关管的工作周期，所述占空比为电子开关管在单个所述初级直流周期内的直流导通时间与所述初级直流周期的比值，即所述占空比为单个初级直流周期内的直流导通工作时间占初级直流周期的占比。所述占空比为单个初级直流周期内的直流导通工作时间与初级直流周期的比值，即所述占空比为单个初级直流周期内的直流导通工作时间占初级直流周期的占比。其中，单个所述初级直流周期为所述直流变压电路中的初级端的电子开关管的工作周期，直流导通工作时间是指初级端的电子开关管的直流电压持续工作的时间。对于减小所述占空比，在电子开关管的初级直流周期一定的情况下，即初级直流周期为固定值，根据占空比的定义，通过减小电子开关管在初级直流周期内的直流电压的导通时间，使得电子开关管在单个所述初级直流周期内的直流电压的导通时间占单个所述初级直流周期的比值减小，从而使得所述占空比减小。当所述输出电压大于所述预设电压且超出偏差范围时，通过减小所述占空比以降低所述输出电压，使得所述输出电压更加接近所述预设电压，从而使得所述输出电压与所述预设电压的偏差减小，降低了所述输出电压的浮动，提高了所述输出电压的稳定性。

在其中一个实施例中，所述减小所述占空比包括：在直流电压的导通时间不变的情况下，增大直流电压的初级直流周期。在本实施例中，所述直流变压电路的变压器的初级端由多个电子开关管组成桥式变换电路，所述占空比为电子开关管的占空比，即所述占空比为所述直流变压电路的占空比，所述初级直流周期为电子开关管的工作周期，所述占空比为电子开关管在单个所述初级直流周期内的直流导通时间与所述初级直流周期的比值，即所述占空比为单个初级直流周期内的直流导通工作时间占初级直流周期的占比。对于减小所述占空比，在电子开关管的直流电压的导通时间一定的情况下，根据占空比的定义，通过增大在初级直流周期，使得电子开关管在单个所述初级直流周期内的直流电压的导通时间占单个所述初级直流周期的比值减小，从而使得所述占空比减小。当所述输出电压大于所述预设电压且超出偏差范围时，通过减小所述占空比以降低所述输出电压，使得所述输出电压更加接近所述预设电压，从而使得所述输出电压与所述预设电压的偏差减小，降低了所述输出电压的浮动，提高了所述输出电压的稳定性。

在其中一个实施例中，所述检测所述输出电压是否与预设电压匹配之前还包括：根据所述输入电压和所述输出电压获取次级谐振周期；检测所述次级谐振周期是否小于初级直流周期内直流电压的导通时间；当所述次级谐振周期大于初级直流周期内直流电压的导通时间时，减小所述次级谐振周期至小于初级直流周期内直流电压的导通时间。在本实施例中，所述直流变压电路中的变压器的初级连接有多个电子开关管组成的桥式变换电路，所述直流变压电路中的变压器的次级连接有谐振电路，此谐振电路的谐振周期即为次级谐振周期。所述次级谐振周期和所述电子开关管在初级直流周期内直流电压的导通时间的关系决定了所述桥式变换电路是否可以实现零电流开关的功能，其中，零电流开关的作用是提高能量转换效率。只有在所述次级谐振周期小于初级直流周期内直流电压的导通时间，所述桥式变换电路实现零电流开关的功能，因此，在获取了所述次级谐振周期后，需要将其与初级直流周期内直流电压的导通时间进行比较和调整，以便于实现零电流开关的功能，例如，当所述次级谐振周期大于初级直流周期内直流电压的导通时间时，即此时的谐振电路的谐振周期较大，减小所述次级谐振周期至小于初级直流周期内直流电压的导通时间，使得所述次级谐振周期小于初级直流周期内直流电压的导通时间。这样，通过更换谐振电路的元器件以调整所述次级谐振周期，使得所述次级谐振周期始终小于初级直流周期内直流电压的导通时间，从而使得桥式变换电路实现零电流开关的功能，提高了电压利用率，进而提高了能量转换效率。

上述直流变压控制方法，将输入电压和输出电压进行计算以获取直流变压电路的占空比，通过调节占空比的大小以控制输出电压的大小，输出电压的大小根据设置的预设电压相关，使得通过改变占空比以调整输出电压与预设电压的大小关系，从而便于将输出电压控制在与预设电压相匹配的范围内，降低了输出电压的浮动，提高了输出电压的稳定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种直流变压电路，其特征在于，包括桥式变换电路、变压器、谐振电路、整流电路、检测模块以及控制模块；

外部输入电源的正极与所述桥式变换电路的输入端连接，所述桥式变换电路的输出端与所述变压器的初级端连接，所述变压器的次级端与所述谐振电路的输入端连接，所述谐振电路的输出端与所述整流电路的输入端连接，所述整流电路的输出端用于输出稳定的直流电压；

所述检测模块的输入端分别与所述桥式变换电路的输入端以及所述整流电路的输出端连接；

所述检测模块的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与所述桥式变换电路的控制端连接。

2.根据权利要求1所述的直流变压电路，其特征在于，所述桥式变换电路包括第一电子开关管、第二电子开关管、第三电子开关管以及第四电子开关管，外部输入电源的正极与所述第一电子开关管的第一端连接，所述第一电子开关管的第二端与所述变压器的第一初级端连接，所述第一电子开关管的第二端还与所述第二电子开关管的第一端连接，所述第一电子开关管的控制端与所述控制模块连接；所述第二电子开关管的第二端用于与外部输入电源内的负极连接，所述第二电子开关管的控制端与所述控制模块连接；外部输入电源的正极与所述第三电子开关管的第一端连接，所述第三电子开关管的第二端与所述变压器的第二初级端连接，所述第三电子开关管的第二端还与所述第四电子开关管的第一端连接，所述第三电子开关管的控制端与所述控制模块连接；所述第四电子开关管的第二端用于与外部输入电源内的负极连接，所述第四电子开关管的控制端与所述控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的直流变压电路，其特征在于，所述第一电子开关管、所述第二电子开关管、所述第三电子开关管以及所述第四电子开关管均包括场效应管和稳压二极管，所述场效应管的漏极与所述稳压二极管的负极连接，所述场效应管的源极与所述稳压二极管的正极连接。

4.根据权利要求2所述的直流变压电路，其特征在于，所述检测模块具有第一检测端，所述第一检测端分别与所述第一电子开关管的第一端和所述第二电子开关管的第二端连接。

5.根据权利要求2所述的直流变压电路，其特征在于，所述控制模块的输出端分别与所述第一电子开关管的控制端、所述第二电子开关管的控制端、所述第三电子开关管的控制端以及所述第四电子开关管的控制端连接。

6.根据权利要求1所述的直流变压电路，其特征在于，所述谐振电路包括第一电容和第一电感，所述变压器的第一次级端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述整流电路的第一输入端连接，所述变压器的第二次级端与所述第一电感的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述整流电路的第二输入端连接。

7.根据权利要求1所述的直流变压电路，其特征在于，所述谐振电路包括第二电容和第二电感，所述变压器的第一次级端通过所述第二电容与所述整流电路的第一输入端连接，所述变压器的第一次级端还通过所述第二电感与所述整流电路的第一输入端连接。

8.根据权利要求1所述的直流变压电路，其特征在于，所述整流电路包括第一单向导电管、第二单向导电管、第三单向导电管以及第四单向导电管，所述谐振电路的第一输出端与所述第一单向导电管的正极连接，所述第一单向导电管的负极与所述第三单向导电管的负极连接，所述第一单向导电管的负极还与所述检测模块连接；所述第二单向导电管的正极接地，所述第二单向导电管的负极与所述第一单向导电管的正极连接；所述谐振电路的第二输出端与所述第三单向导电管的正极连接；所述第四单向导电管的正极接地，所述第四单向导电管的负极与所述第三单向导电管的正极连接。

9.根据权利要求8所述的直流变压电路，其特征在于，所述检测模块还具有第二检测端，所述第二检测端与所述第一单向导电管的负极连接。

10.一种逆变器，其特征在于，包括滤波电路、逆变电路以及如权利要求1至9任一项中所述的直流变压电路，外部输入电源通过所述直流变压电路与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述逆变电路的输入端连接，所述逆变电路的输出端用于与外部电器连接，且输出稳定的交流电。

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