[实用新型]一种非隔离型双向变换电路

说明书

本实用新型公开了一种非隔离型双向变换电路，包括第一至第二等效直流电源端、第一至第二等效电容、第一至第二等效电感、第一至第二同步开关组、驱动电路和控制电路，第一同步开关组包括第一、第四开关管，第一开关管连接在第二等效电感的第二端和第一等效直流电源端的正极之间，第四开关管连接在第一等效直流电源端的负极和第一等效电感的第二端之间；第二同步开关组包括第二、第三开关管，第二开关管连接在第一等效电感的第二端和第二等效直流电源端的正极之间，第三开关管连接在第二等效直流电源端的负极和第二等效电感的第二端之间。本实用新型解决了大比差的输入电压和输出电压的转换难题。

技术领域

本实用新型涉及变换电路技术领域，尤其涉及一种非隔离型双向变换电路。

背景技术

随着储能等产业的迅速发展，电池等类似产品的应用越来越多，因此电路中需要双向变换，如果没有电气隔离需求时，最常见的就是使用buck(boost)电路，如图1所示，该电路的固有特性就是V1＝V2*D或者V2＝V1*1/(1-D)，当V1、V2相差倍数较大时，占空比D要么极小，要么极大；在这种情况下，其增益并非线性关系，因此并不能实现前述的理想等式关系；同时电路损耗极大，因此亟需设计能够扩大增益(或者倍数关系)的电路。

针对上述问题，现有技术中有将图1中的电感改为相互耦合的两个线圈的电感(或者称之为变压器)，如图2所示，增加一个耦合线圈T1-2后，通过导通和续流时候路径的变化，使得电感线圈的匝比变化，从而可以改变对应的电感的磁恢复斜率，或者说改变增益，具体原理因为公知就不在此详细叙述；相比图1中电路的方案，在同样的导通时间上，可以改变升压(或者降压)比例，在某种程度上解决了图1中电路存在的增益问题，但是随之却会出现另外一个公知的问题，电路中的开关管应力相比常规的图1电路会高1倍以上，如由低压端V1升为高压端V2时，Q4导通，而耦合线圈T1-2悬空，由于耦合线圈必定会有漏感存在，且相比常规的多线圈耦合纯变压器的漏感更大；这就意味着，切换瞬间漏感会产生很大的电压尖峰，同时该线圈T1-2与耦合线圈T1-1产生的固定耦合电压V1与V2形成串联，会使第二开关管Q2的电压应力增大，此外在第二开关管Q2关断或者第四开关管Q4导通(或关断)瞬间，漏感同样会在第二开关管Q2产生较高的振荡电压尖峰；因此，在实际使用过程中，需要选择相比图1中电路的开关管的应力余量的两倍以上的开关管，从而导致不经济或者难以选型。以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种非隔离型双向变换电路，能够解决大比差的输入电压和输出电压的转换难题，且开关管只需选电压应力与电路端电压相差不多的等级，勿需选用应力余量较大的等级。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型的一种实施例公开了一种非隔离型双向变换电路，包括第一至第二等效直流电源端、第一至第二等效电容、第一至第二等效电感、第一至第二同步开关组、驱动电路以及与所述驱动电路连接的控制电路，其中：所述第一等效电容的两端分别连接在所述第一等效直流电源端的正极和负极上，所述第二等效电容的两端分别连接在所述第二等效直流电源端的正极和负极上，所述第一等效电感的第一端与所述第一等效直流电源端的正极相连，所述第二等效电感的第一端与所述第一等效直流电源端的负极相连；所述第一同步开关组包括第一开关管和第四开关管，所述第一开关管的源极连接至所述第二等效电感的第二端，漏极连接至所述第一等效直流电源端的正极；所述第四开关管的源极连接至所述第一等效直流电源端的负极，漏极连接至所述第一等效电感的第二端；所述第二同步开关组包括第二开关管和第三开关管，所述第二开关管的源极连接至所述第一等效电感的第二端，漏极连接至所述第二等效直流电源端的正极；所述第三开关管的源极连接至所述第二等效直流电源端的负极，漏极连接至所述第二等效电感的第二端。