[发明专利]一种DC-DC变换器

说明书

本申请实施方式公开了一种DC‑DC变换器，包括：直流母线电容、原边H桥电路、谐振单元、副边桥臂电路和滤波电容；其中，直流母线电容与原边H桥电路并联，原边H桥电路的输出端口与谐振单元的一端相连，谐振单元的另一端与副边桥臂电路的输出端口相连，副边桥臂电路与滤波电容并联；副边桥臂电路包括第一切换部件、第二切换部件、第一整流电路桥臂、第二整流电路桥臂和第三整流电路桥臂；其中，通过控制第一切换部件和第二切换部件，使得第一整流电路桥臂、第二整流电路桥臂均工作，第三整流电路桥臂不工作；或者使得第一整流电路桥臂、第三整流电路桥臂均工作，第二整流电路桥臂不工作。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，特别涉及一种DC-DC变换器。

背景技术

出于能源紧张和环境保护的需求，市场上电动汽车越来越多。汽车由内燃机驱动转变为电驱动，最明显的变化就是发动机和油箱分别被电机和电池取代了，同时随之而来的是其他辅助器件的增加。比如：增加了车载充电器(On-board charger)为电池充电。对于多数电动汽车用户来说，在家或是在公司进行目的地充电应该是更常用，也是更理想的方式，这样可以免去频繁跑直流充电站的烦恼。而车载充电器是完成将交流电转换为电池所需的直流电，并决定了充电功率和效率的关键部件。

不同的车载电池具有不同的充放电电压范围，而市场上大部分的车载充电器的直流输出范围都比较窄，在150V～200V之间，一台车载充电器很难满足不同车载电池的充电需求。此外，这种车载充电器对于用户在特殊情况下由于放电而造成的电池电压过低也不能正常工作。若车载充电器能适当拓展直流输出电压范围，而不降低性能，会有助于扩展车载充电器的应用范围。

通常在充电器电路拓扑中会包含AC-DC和DC-DC变换，即先将交流市电AC转换成一定电压范围的直流电DC，然后再将直流电DC通过电隔离器件(通常为变压器)转换成动力电池所需要的直流电DC，向车载电池充电。在后级DC-DC变换中，为了获得更好的性能，如效率，通常采用LLC谐振电路，而此种电路的缺点是输出电压范围比较窄，虽然可以通过控制手段适当拓宽输出电压范围，但其性能也会相应降低。

发明内容

本申请实施方式的目的是提供一种DC-DC变换器，在不降低性能的情况下使得能够输出具有宽范围的电压。

为实现上述目的，本申请实施方式提供一种DC-DC变换器，包括：直流母线电容、原边H桥电路、谐振单元、副边桥臂电路和滤波电容；其中，所述直流母线电容与所述原边H桥电路并联，所述原边H桥电路的输出端口与所述谐振单元的一端相连，所述谐振单元的另一端与所述副边桥臂电路的输出端口相连，所述副边桥臂电路与所述滤波电容并联；所述副边桥臂电路包括第一切换部件、第二切换部件、第一整流电路桥臂、第二整流电路桥臂和第三整流电路桥臂；其中，

通过控制所述第一切换部件和所述第二切换部件，使得所述第一整流电路桥臂、所述第二整流电路桥臂均工作，所述第三整流电路桥臂不工作；或者使得所述第一整流电路桥臂、第三整流电路桥臂均工作，所述第二整流电路桥臂不工作。

优选地，所述第一切换部件/第二切换部件为MOS管、MOSFET管、IGBT管、GaN管或SiC管。

优选地，所述谐振单元中的变压器为抽头变压器。

优选地，所述第一切换部件、所述第二切换部件与所述第三整流电路桥臂上的开关器件相串联，且所述第一切换部件、所述第二切换部件均允许电流流通方向与所述第三整流电路桥臂上的开关器件允许电流流通方向相反；所述抽头变压器的第一抽头与所述第一整流电路桥臂的中点相连，所述抽头变压器的第二抽头与所述第二整流电路桥臂的中点相连，所述抽头变压器的第三抽头与所述第三整流电路桥臂的中点相连。

优选地，所述第一切换部件、所述第二切换部件分别置于所述第三整流电路桥臂的中点的两边；所述第三整流电路桥臂上的开关器件均匀置于所述第三整流电路桥臂的中点的两边。