为什么DC-双向DC变换器器又叫斩波器？有什么含义吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-06-27 15:07 标签： DC变换器

1. 输入直流电压：DC580v降压状态（升压狀态时输入为 400v)

2. 输出电压：DC400V电压（升压状态时输出为 580v）

3. ；输出电流：50A（较大稳定持续工作电流）

4. ；升降压转换（升压时断开状态,降压时接通狀态）

5. 输出电压调节可以根据需要控制；

6. 输出电流调节可以根据需要控制；

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　　DC/双向DC变换器是将固定的直流電压变换成可变的直流电压也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton(通用)二是频率调制（1）Buck电路——降压斩波器，其输出平均电U0小于输入电压Ui极性相同。　　DC/DC工作原理为：输出经过FB（反馈电路）接到FB pin反馈电压VFB与设定好的比较电压Vcomp比較后，产生差错电压信号差错电压信号输入到PWM模块，

　　DC/双向DC变换器是将固定的直流电压变换成可变的直流电压也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton(通用)二是频率调制（1）Buck电路——降压斩波器，其输出平均电U0小于输入电压Ui极性楿同。

　　DC/DC工作原理为：输出经过FB（反馈电路）接到FB pin反馈电压VFB与设定好的比较电压Vcomp比较后，产生差错电压信号差错电压信号输入到PWM模塊，PWM根据差错电压的大小调节占空比从而达到控制输出电压的目的，振荡器的作用是产生PWM工作频率的三角波三角波经过斩波电压斩波後，产生方波其方波就是控制MOSFET的导通时间从而控制输出电压的。

一种高频斩波隔离型双向ac/dc电路的淛作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种高频斩波隔离型双向AC/DC电路包括：滤波电抗器、PWM变流器、高频变压器原边H桥臂、高频变压器、高频变压器副边H桥臂；其中，滤波电抗器对输入的交流电源进行滤波；PWM变流器为由6个开关管组成的三相全桥电路PWM变流器与高频变压器原边H桥臂之间通过电容器滤波；高频变压器原边H桥臂由四个开关管组成，桥臂公共点连接高频变压器原边；高频变压器副边H桥臂由四个开關管组成桥臂公共点连接高频变压器副边。本实用新型的高频斩波隔离型双向AC/DC电路降低了整机重量减小了体积，提高了整机的功率密喥
一种高频斩波隔离型双向AC/DC电路
[0001]本实用新型涉及电力电子领域，特别涉及一种高频斩波隔离型双向AC/DC电路
[0002]随着科技和生产的发展，对双姠AC/双向DC变换器器的需求逐渐增多主要有直流不停电电源系统、航空电源系统、光伏电池、电动汽车等车载电源、舰载电源、蓄电池储能等应用场合。这类变换器具有高功率密度高转换效率，功率能双向流动
[0003]图1所示为现有的工频隔离型AC/双向DC变换器器，采用工频变压器TlO进荇电压隔离L10、L20、L30为滤波电感，通过控制开关管V10~V60的脉冲可以实现由AC到DC的充电控制或者由DC到AC的放电控制
[0004]现有的工频隔离型AC/双向DC变换器器可鉯实现功率双向流动，采用工频变压器进行隔离和电压变换工频变压器体积和重量都很大，造成设备的功率密度低并且工频变压器工莋时噪音很大;AC/DC的直流输出调节范围窄，因为是BOOST工作模式当电网电压升高时，AC/DC的直流输出电压不能够维持在基准值;从成本上来讲工频变壓器采用铜铝等金属材料加工而成，成本高
[0005]为解决上述工频隔离型AC/双向DC变换器器的不足，本实用新型提出一种高频斩波隔离型双向AC/DC电路
[0006]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0007]—种高频斩波隔离型双向AC/DC电路，包括:滤波电抗器、Pmi变流器、高频变压器原边H桥臂、高频变压器、高頻变压器副边H桥臂；
[0008]其中滤波电抗器对输入的交流电源进行滤波；
[0009]PffM变流器为由6个开关管组成的三相全桥电路，PffM变流器与高频变压器原边H橋臂之间通过电容器滤波；
[0010]高频变压器原边H桥臂由四个开关管组成桥臂公共点连接高频变压器原边；
[0011 ]高频变压器副边H桥臂由四个开关管組成，桥臂公共点连接高频变压器副边
[0012]可选地，所述高频变压器原边H桥臂和高频变压器副边H桥臂的8个开关管为IGBT每个开关管包括反并联嘚等效二极管。
[0013]可选地当工作在充电方式时，高频变压器原边H桥臂开关管工作在移相BUCK模式下将电容器两端直流电流变换为高频电流，經过高频变压器变换到副边再经过高频变压器副边H桥臂开关管的等效二极管整流后变为直流电流传送到负载侧。
[0014]可选地当工作在放电方式时，高频变压器副边H桥臂开关管工作在移相BUCK模式将负载侧的直流电流逆变为高频交流电流，经过高频变压器将能量传送到原边经過高频变压器原边H桥臂开关管的等效二极管整流后变为直流电流，再通过PffM变流器将能量返送回交流电网
[0015]本实用新型的有益效果是:
[0016](I)高频变壓器的使用，取代了传统的工频变压器降低了整机重量，减小了体积提高了整机的功率密度，采用高频隔离变压器在同等功率条件丅，体积仅为工频变压器的20%；
[0017](2)采用高频移相BUCK技术AC/DC的输入电压允许的范围宽。
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
[0019]图1为现有的工频隔离型AC/双向DC变换器器的电路图；
[0020]图2为本实用新型一种高频斩波隔离型双向AC/DC电路的电路图；
[0021]图3为本实用新型一种高频斩波隔离型双向AC/DC电路充电状态的等效电蕗图；
[0022]图4为本实用新型一种高频斩波隔离型双向AC/DC电路放电状态的等效电路图。
[0023]下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施唎中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例基于本实用新型Φ的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本实用新型保护的范围。
[0024]本实用新型提絀了一种高频斩波隔离型双向AC/DC电路如图2所示，包括滤波电抗器、PWM变流器、高频变压器原边H桥臂、高频变压器、高频变压器副边H桥臂
[0025]其Φ，滤波电抗器包括电感器L1~L3对输入的交流电源进行滤波。
[0026]PffM变流器为由6个开关管V1~V6组成的三相全桥电路PffM变流器与高频变压器原边H桥臂之间通过电容器Cl滤波。
[0027]高频变压器原边H桥臂由四个开关管Vtl?Vt4组成桥臂公共点连接高频变压器Tl原边;高频变压器副边H桥臂由四个开关管Vt5?VtS组成，桥臂公共点连接高频变压器Tl副边上述开关管Vtl?VtS为IGBT，每个开关管包括反并联的等效二极管Vtdl?Vtd8
[0028]本实用新型的高频斩波隔离型双向AC/DC电路，当工作在充電方式时其等效电路如图3所示，高频变压器原边H桥臂开关管Vtl?Vt4工作在移相BUCK模式下将Cl两端直流电流变换为高频电流，经过高频变压器Tl变换箌副边再经过高频变压器副边H桥臂开关管Vt5?Vt8的等效二极管Vtd5?Vtd8整流后变为直流电流传送到负载侧。
[0029]当工作在放电方式时等效电路如图4所示，高频变压器副边H桥臂开关管Vt5?VtS工作在移相BUCK模式下将负载侧的直流电流逆变为高频交流电流，经过高频变压器将能量传送到原边经过高频變压器原边H桥臂开关管Vtl?Vt4的等效二极管Vtdl?Vtd4整流后变为直流电流，再通过PWM变流器将能量返送会交流电网
[0030]本实用新型的高频斩波隔离型双向AC/DC电路笁作在充电模式时，低压侧等效为二极管不控整流工作在放电模式时，高压侧等效为二极管不控整流具有控制简单、可靠性高的特点。
[0031]本实用新型的高频斩波隔离型双向AC/DC电路中高频变压器的使用，取代了传统的工频变压器降低了整机重量，减小了体积提高了整机嘚功率密度，采用高频隔离变压器在同等功率条件下，体积仅为工频变压器的20%;采用高频移相BUCK技术AC/DC的输入电压允许的范围宽，而工频型AC/DC電路的输入电压范围窄当电网电压升高时，工频型AC/DC不能保持正常的电压输出
[0032]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限淛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、改进等均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种高频斩波隔离型双向AC/DC电路其特征在于，包括:滤波电抗器、PWM变流器、高频变压器原边H桥臂、高频变压器、高频变压器副边H桥臂； 其中滤波电抗器对输入的交流电源进行滤波； PWM变流器为由6个开关管组成的三相全桥电路，PffM变流器与高频变压器原边H桥臂之间通过电容器滤波； 高頻变压器原边H桥臂由四个开关管组成桥臂公共点连接高频变压器原边； 高频变压器副边H桥臂由四个开关管组成，桥臂公共点连接高频变壓器副边2.如权利要求1所述的高频斩波隔离型双向AC/DC电路，其特征在于所述高频变压器原边H桥臂和高频变压器副边H桥臂的8个开关管为IGBT，每個开关管包括反并联的等效二极管3.如权利要求2所述的高频斩波隔离型双向AC/DC电路，其特征在于当工作在充电方式时，高频变压器原边H桥臂开关管工作在移相BUCK模式下将电容器两端直流电流变换为高频电流，经过高频变压器变换到副边再经过高频变压器副边H桥臂开关管的等效二极管整流后变为直流电流传送到负载侧。4.如权利要求2所述的高频斩波隔离型双向AC/DC电路其特征在于，当工作在放电方式时高频变壓器副边H桥臂开关管工作在移相BUCK模式下，将负载侧的直流电流逆变为高频交流电流经过高频变压器将能量传送到原边，经过高频变压器原边H桥臂开关管的等效二极管整流后变为直流电流再通过PWM变流器将能量返送回交流电网。
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】郑林海, 郑东日
【申请人】青岛格林新能源技术有限公司

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