[发明专利]双向隔离DC‑DC变换器

摘要

本发明公开了一种双向隔离DC‑DC变换器，其包括两个端口、两个电压和电流隔离采集单元、处理模块、两个滤波电路单元和双向功率变换模块。两个端口之一选择性地作为双向隔离DC‑DC变换器的输入端，而另外一个作为输出端。两个电压和电流隔离采集单元分别连接两个端口以采集两个端口处的电压和电流并产生相应的反馈信号。处理模块接收两个电压和电流隔离采集单元所产生的反馈信号，并根据反馈信号而输出对应的控制信号。双向功率变换模块分别通过两个电压和电流隔离采集单元而连接两个端口以根据处理模块输出的控制信号而在两个端口之间执行不同电压之间的变换。本发明的双向隔离DC‑DC变换器结构简洁，应用更广，实用性更强，抗干扰能力更强，可靠性更高。

主权项

一种双向隔离DC‑DC变换器，其特征在于，包括：第一端口；第二端口，其中，所述第一端口和所述第二端口中的之一选择性地作为所述双向隔离DC‑DC变换器的输入端，而二者中的另外一个对应地作为输出端；第一电压和电流隔离采集单元，连接所述第一端口以采集所述第一端口处的电压和电流并产生相应的反馈信号；第二电压和电流隔离采集单元，连接所述第二端口以采集所述第二端口处的电压和电流并产生相应的反馈信号；处理模块，连接所述第一电压和电流隔离采集单元和所述第二电压和电流隔离采集单元，以接收所述第一电压和电流隔离采集单元和所述第二电压和电流隔离采集所产生的所述反馈信号，并根据所述反馈信号而输出对应的控制信号；第一滤波电路单元，通过所述第一电压和电流隔离采集单元而连接至所述第一端口；第二滤波电路单元，通过所述第二电压和电流隔离采集单元而连接至所述第二端口；双向功率变换模块，连接所述处理模块，且通过所述第一滤波电路单元和所述第一电压和电流隔离采集单元而连接至所述第一端口，并通过所述第二滤波电路单元和所述第二电压和电流隔离采集单元而连接至所述第二端口，所述双向功率变换模块根据所述处理模块输出的所述控制信号而在所述第一端口与所述第二端口之间执行不同电压之间的变换；所述双向功率变换模块包括：变压器，至少包括第一绕组对和第二绕组对，其中，所述第一绕组对包括对应的第一左侧绕组和第一右侧绕组，所述第二绕组对包括对应的第二左侧绕组和第二右侧绕组；第一开关组，用于控制所述第一绕组对是否工作，其中，所述第一开关组包括对应的第一左路开关和第一右路开关，所述第一绕组对中的所述第一左侧绕组的一端通过所述第一左路开关而连接至所述第一滤波电路单元，而所述第一绕组对中的所述第一右侧绕组的一端通过所述第一右路开关而连接至所述第二滤波电路单元；第二开关组，用于控制所述第二绕组对是否工作，其中，所述第二开关组包括对应的第二左路开关和第二右路开关，所述第二绕组对中的第二左侧绕组的一端通过所述第二左路开关而连接至所述第一滤波电路单元，而所述第二绕组对中的所述第二右侧绕组的一端通过所述第二右路开关而连接至所述第二滤波电路单元；第一控制开关，包括第一通路端、第二通路端和控制端，其中，所述第一绕组对中的所述第一左侧绕组的另一端和所述第二绕组对中的所述第二左侧绕组的另一端分别连接至所述第一控制开关的所述第一通路端，所述第一控制开关的所述第二通路端接地；第一驱动单元，连接所述第一控制开关的所述控制端以控制所述第一控制开关的所述第一通路端与所述第二通路端是否导通；第一二极管，反向并联在所述第一控制开关的所述第一通路端与所述第二通路端之间；第二控制开关，包括第一通路端、第二通路端和控制端，其中，所述第一绕组对中的所述第一右侧绕组的另一端和所述第二绕组对中的所述第二右侧绕组的另一端分别连接至所述第二控制开关的所述第一通路端，所述第二控制开关的所述第二通路端接地；第二驱动单元，连接所述第二控制开关的所述控制端以控制所述第二控制开关的所述第一通路端与所述第二通路端是否导通；第二二极管，反向并联在所述第二控制开关的所述第一通路端与所述第二通路端之间；其中，所述处理模块输出的控制信号包括第一对控制信号、第二对控制信号、第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号，所述第一开关组接收所述第一对控制信号以控制所述第一绕组对是否工作，所述第二开关组接收所述第二对控制信号以控制所述第二绕组对是否工作；所述第一驱动单元接收所述第一脉宽调制信号以根据所述第一脉宽调制信号而控制所述第一控制开关中的所述第一通路端与所述第二通路端是否导通，所述第二驱动单元接收所述第二脉宽调制信号以根据所述第二脉宽调制信号而控制所述第二控制开关中的所述第一通路端与所述第二通路端是否导通。