[发明专利]一种双向DCDC变换器

说明书

本发明适用于电子电路技术领域，提供了一种双向DCDC变换器，包括：第一初级CLLLC变换器、第二初级CLLLC变换器、第一次级CLLLC变换器、第二次级CLLLC变换器、第一变压器、第二变压器、第一开关、第二开关、输出电容和负载；采用谐振方式实现软开关，采用移相控制，实现宽范围输入、输出，降低了成本，可以使得变换器在全负载范围内实现逆变侧的零电压开通和整流侧的零电流关断，降低了变换器的无功功率损耗，提高变换器的电能转换效率。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种双向DCDC变换器。

背景技术

隔离型双向直流变压器可以实现直流变压、双向能量传输和电气隔离的功能，在电动汽车、直流配电系统、不间断电源系统及电力电子变压器等领域得到了广泛应用。其中，CLLC谐振变换器因为可以满足高开关频率、高功率密度、高电能转换效率以及全负载范围内实现零电压开启/零电流关断，而受到了广泛关注。

但是，传统的CLLC谐振变换器，应用在双向增益一致且范围窄的直流变压器场合，并不适用双向增益不一致且范围宽的电池充电设备。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种双向DCDC变换器，使用新的CLLLC谐振变换器构成双向DCDC变换器电路，以解决CLLC谐振变换器难以实现宽范围输入、输出的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种双向DCDC变换器，包括：第一初级CLLLC变换器、第二初级CLLLC变换器、第一次级CLLLC变换器、第二次级CLLLC变换器、第一变压器、第二变压器、第一开关、第二开关、输出电容和负载；

所述第一初级CLLLC变换器和所述第二初级CLLLC变换器串联同一直流电源，且均与所述第一开关串联；所述第一次级CLLLC变换器和所述第二次级CLLLC变换器均串联所述负载，且均与所述第二开关串联；所述输出电容并联在所述负载两端；

所述第一初级CLLLC变换器部分集成在所述第一变压器的初级线圈内，所述第一次级CLLLC变换器部分集成在所述第一变压器的次级线圈内；所述第二初级CLLLC变换器部分集成在所述第二变压器的初级线圈内，所述第二次级CLLLC变换器部分集成在所述第二变压器的次级线圈内；

所述第一初级CLLLC变换器和所述第二初级CLLLC变换器采用移相控制，所述第一初级CLLLC变换器的第一路互补对称PWM波以及所述第二初级CLLLC变换器的第二路互补对称PWM波间相位相差为0—π，所述第一次级CLLLC变换器和所述第二次级CLLLC变换器采用移相控制，所述第一次级CLLLC变换器的第一路互补对称PWM波以及所述第二次级CLLLC变换器的第二路互补对称PWM波间相位相差为0—π；

所述第一初级CLLLC变换器和所述第二初级CLLLC变换器构成初级谐振电路，所述第一次级CLLLC变换器和所述第二次级CLLLC变换器构成次级谐振电路；

当电流从所述初级谐振电路流入所述次级谐振电路时，所述第一开关闭合，所述第二开关断开，所述第一初级CLLLC变换器的第一路互补对称PWM波以及所述第二初级CLLLC变换器的第二路互补对称PWM波以相位相差为0—π工作的方式工作，次级开关管构成同步整流；当电流从所述次级谐振电路流入所述初级谐振电路时，所述第一开关断开，所述第二开关闭合，所述第一次级CLLLC变换器的第一路互补对称PWM波以及所述第二次级CLLLC变换器的第二路互补对称PWM波以相位相差为0—π工作的方式工作，初级开关管构成同步整流。

可选地，所述第一初级CLLLC变换器包括第一开关管、第二开关管、第一电容、第一电感和第二电感；

所述第二开关管与所述第一电容、第一电感、第二电感以及所述第一开关依次连接形成回路，所述第二开关管还与所述第一开关管连接，所述第一开关管和所述第二开关管串联后与所述直流电源串联；

所述第二电感与所述第一变压器的初级线圈并联；