[实用新型]基于三绕组变压器隔离双向全桥DC/DC变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电源变换技术领域，特别涉及一种基于三绕组变压器隔离双向全桥DC/DC变换器。

背景技术

在可再生直流供电系统中，设备通常需要电池作为后备电源，电池的电压等级往往要比直流母线的电压等级低很多，因此需要双向直流变换器降压来对电池充电，或由电池经过升压馈能给直流母线。

如图2所示，若采用不隔离型变换器，应用在两侧电压差别很大的场合时，电压调整范围及变换器转换效率并不是十分理想，且由于不采用电气隔离，存在安全隐患；隔离型双向变换器，解决了不隔离型变换器电压调整范围和安全性上的不足。但在电压变比相对较大的场合下，高压侧电压输入范围不够大，低压侧开关管的电压、电流应力较大，存在相应的不足。

发明内容

本实用新型提供了一种基于三绕组变压器隔离双向全桥DC/DC变换器，降低了低压侧的能耗，改善变换器的变换效率。为解决上述技术问题，本实用新型提供的解决方案为：

作为一种改进，本实用新型的目的是这样实现的：基于隔离型双向有源全桥变换器的基础上，通过一台三绕组变压器及第九开关管K1、第十开关管K2来实现；第九开关管K1、第十开关管K2的通断由高压端和低压端的比例而定。

基于三绕组变压器隔离双向全桥DC/DC变换器，在传统隔离型双向有源全桥DC-DC变换器电路的基础上，通过一台三绕组变压器及低压侧两个全桥输出端的并联来实现；

包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管Q1、第六开关管Q2、第七开关Q3、第八开关管Q4、第九开关管K1、第十开关管K2、第十一开关管Q5、第十二开关管Q6、三绕组变压器T1、极性电容C2、第一电感Lr和电源V1；

所述的第一开关管S1的漏极、第三开关管S3的漏极、电源V1的正极连接，第二开关管S2的源极与第四开关管S4的源极、电源V1的负极连接，第一开关管S1的源极、第二开关管S2的漏极、第一电感Lr的一端相连，第一电感Lr的另一端与三绕组变压器T1原边的一端相连，三绕组变压器T1原边的另一端、第三开关管S3的源极、第四开关管S4的漏极相连；三绕组变压器T1副边侧的第一抽头、第五开关管Q1的源极、第六开关管Q2的漏极相连，第五开关管Q1的漏极、第九开关管K1的漏极相连，第九开关管K1的源极、第十开关管 K2的源极相连，第十开关管K2的漏极、第七开关管Q3的漏极、第十一开关管Q5的漏极、极性电容C2的正极相连，作为三绕组变压器T1副边侧电源的正极，三绕组变压器T1副边侧的第二抽头、第七开关管Q3的源极、第八开关管Q4的漏极相连，三绕组变压器T1副边侧的第三抽头、第十一开关管Q5 的源极、第十二开关管Q6的漏极相连，第六开关管Q2的源极、第八开关管Q4 的源极、第十二开关管Q6的源极、极性电容C2的负极相连，作为三绕组变压器T1副边侧电源的负极。

与现有技术相比，本实用新型带来的有益效果是：在变压器原边侧，通过引入三绕组变压器的方式，在工作模式一下，电路为传统的隔离型双向全桥DC-DC变换器；在工作模式二下，变压器副边侧电路采用两个半波整流模式的结合，使得在一个工作周期内，只需要两个开关管开通和关断，与全桥整流电路相比，减少了两个开关管的切换，从而降低了整体电路的损耗。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图；

图2为传统隔离型双向有源全桥DC-DC变换器电路原理图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型电路原理图，本实用新型在传统隔离型双向有源全桥DC-DC变换器电路的基础上，通过一台三绕组变压器及低压侧两个全桥输出端的并联来实现。