[发明专利]一种双向整流降压变换器

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种双向整流降压变换器。

背景技术

如今，许多电子设备均需要直流电压供电。因此，从电网连接过来的电能经常需要经过多重转换。图1示出典型的电能转换系统10的电路结构示意图。如图1所示，所述电能转换系统10包括：第一输入端口11、第二输入端口12，所述第一输入端口11和第二输入端口12接收工频交流电压Vac；整流桥13，耦接至第一输入端口11和第二输入端口12，接收工频交流电压Vac，产生整流电压V_DC，所述整流桥13包括四个桥式耦接的整流二极管；DC-DC转换器14，耦接至整流桥13接收整流电压V_DC，产生所需的输出电压Vo。

从图1可见，现有电能转换系统需要至少两级电能转换，即整流桥13和DC-DC转换器14，才能将工频交流电压转换为所需的输出电压。多级转换增加了电路成本，并降低了电能转换效率。

发明内容

本发明提出一种双向整流降压变换器，解决了现有电能转换系统成本高、电能转换效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种双向整流降压变换器，包括：第一输入端口、第二输入端口，所述第一输入端口和第二输入端口接收工频交流电压；输出端口，提供输出电压；中间节点；第一功率晶体管，耦接在第一输入端口和中间节点之间；第二功率晶体管，耦接在第一输入端口和参考地之间；第三功率晶体管，耦接在第二输入端口和中间节点之间；第四功率晶体管，耦接在第二输入端口和参考地之间；电感器，耦接在中间节点和输出端口之间；输出电容器，耦接在输出端口和参考地之间；负载，耦接在输出端口和参考地之间；其中所述第二功率晶体管和第四功率晶体管运行于较低的开关频率；所述第一功率晶体管和第三功率晶体管运行于较高的开关频率。

可选地，所述第二功率晶体管和第四功率晶体管的开关频率等于所述工频交流电压的频率。

可选地，所述第一至第四功率晶体管包括金属氧化物场效应晶体管。

可选地，当第一输入端口的电压大于第二输入端口的电压时，所述第二功率晶体管被控制保持断开状态，所述第四功率晶体管被控制保持导通状态，所述第一功率晶体管和所述第三功率晶体管被控制运行于轮流导通状态；当第一输入端口的电压小于第二输入端口的电压时，所述第二功率晶体管被控制保持导通状态，所述第四功率晶体管被控制保持断开状态，所述第一功率晶体管和所述第三功率晶体管被控制运行于轮流导通状态。

本发明的有益效果是：降低了成本、提高了电能转换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有电能转换系统10的电路结构示意图；

图2为本发明一种双向整流降压变换器100的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本发明的一种双向整流降压变换器100的电路结构示意图。如图2所示，所述双向整流降压变换器100包括：第一输入端口101、第二输入端口102，所述第一输入端口101和第二输入端口102接收工频交流电压Vac；输出端口110，提供输出电压Vo；中间节点111；第一功率晶体管103，耦接在第一输入端口101和中间节点111之间；第二功率晶体管104，耦接在第一输入端口101和参考地之间；第三功率晶体管105，耦接在第二输入端口102和中间节点111之间；第四功率晶体管106，耦接在第二输入端口102和参考地之间；电感器109，耦接在中间节点111和输出端口110之间；输出电容器107，耦接在输出端口110和参考地之间；负载108，耦接在输出端口110和参考地之间；其中所述第二功率晶体管104和第四功率晶体管106运行于较低的开关频率；所述第一功率晶体管103和第三功率晶体管105运行于较高的开关频率。

优选地，所述第一至第四功率晶体管包括金属氧化物场效应晶体管（MOSFET）。