[发明专利]双向变换器的控制电路、双向变换器及电源模块

说明书

本发明提供双向变换器的控制电路，包括电流控制电路、电压控制电路、方向模式控制电路、PWM电路、驱动电路、电压基准源VREF和辅助电源电路。当双向变换器正向工作时，电流控制电路不工作，双向变换器正向输出侧的电压通过电压控制电路的反馈信号得到控制；当双向变换器反向工作时，电压控制电路不工作，双向变换器反向输出侧的电流通过电流控制电路的反馈信号得到控制；当反向输出侧的电压达到电池组C1的正常电压上限值后，驱动电路不再输出驱动信号，双向变换器停止工作。本发明实现了在双向变换器正向工作时控制正向输出侧的电压，反向工作时控制反向输出侧的电流，且在反向输出侧电压达到一定阈值后停止双向变换器工作。

技术领域

本发明属于电源模块的电子电路技术领域，涉及一种用于双向DC-DC变换器的控制电路、双向变换器及电源模块。

背景技术

一般的DC-DC变换器是单向的，只能将电源的能量从一个方向传到另一个方向，双向DC-DC变换器则可实现能量的双向传输。例如具有双向功能的充电器在供电网正常时用于向蓄电池充电，一旦供电网供电中断，则该充电器可将蓄电池电能返回电网，向电网短时应急供电。因为双向DC-DC变换器能正向或者反向工作，所以其控制方法要比单向DC-DC变换器更复杂。

为实现对变换器输出的控制，现有技术的常用控制方法有：峰值电流型控制、平均电流型控、电压型控制。峰值电流型控制、平均电流型控制分别能控制峰值电流和平均电流，但应用在双向变换器时因为双向变换器在不同工作方向时的电流方向不同所以难以兼容两种工作方向的控制。电压型控制可以使变换器输出侧的电压稳定在一个设定的值，但当输出侧接大电容或电池组时，电容或电池组的电压在短时间内几乎不变，无法达到设定的电压值，因此会造成电压环的运算放大器进入饱和区，电流无法控制。双向变换器在备用电源等应用中，对大电容或电池组充电时，需要对变换器输出侧的电流进行控制，并在电容或电池组的电压达到一定阈值时停止充电；对负载供电时，需要对输出侧的电压进行控制，已有技术无法兼顾双向变换器的不同工作方法的电压、电流控制。

综上所述，现有的方法难以应用在双向变换器的控制，从而使得其应用范围受限。

发明内容

有鉴于此，本发明解决的技术问题是克服现有方法的不足，提出一种双向变换器的控制电路，实现双向变换器电源模块的充放电控制。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种双向变换器的控制电路，包括：电流控制电路，用于对电池组C1充电时的充电电流控制；电压控制电路，用于对电池组C1放电时的输出电压控制；方向模式控制电路，包括正向工作模式控制电路、反向工作模式控制电路和反向停止模式控制电路，用于控制双向变换器的能量传输方向；PWM电路，用于将电流控制电路和电压控制电路的反馈信号转换成PWM信号；驱动电路，用于根据接收到的PWM信号输出驱动信号，用以驱动双向变换器中的开关管；电压基准源VREF，用于为电流控制电路和电压控制电路提供参考电压；辅助电源电路，用于为电流控制电路和电压控制电路提供上拉电压；当双向变换器正向工作时，电流控制电路不工作，双向变换器正向输出侧的电压通过电压控制电路的反馈信号得到控制；当双向变换器反向工作时，电压控制电路不工作，双向变换器反向输出侧的电流通过电流控制电路的反馈信号得到控制；当反向输出侧的电压达到电池组C1的正常电压上限值后，驱动电路不再输出驱动信号，双向变换器停止工作。