本發(fā)明涉及功率變換領(lǐng)域，尤其涉及功率變換技術(shù)中的雙向變換電路和雙向變換器。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的圖騰柱電路包括串聯(lián)的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管，開(kāi)關(guān)管內(nèi)部分別有寄生體二極管和寄生電容。

傳統(tǒng)的圖騰柱如果在同步整流場(chǎng)景下工作，并且電流連續(xù)、輸出電壓為400V以上的高壓時(shí)，開(kāi)關(guān)管就要選擇耐壓在400V以上的器件，這類(lèi)器件寄生體二極管的反向恢復(fù)電流都比較大。

當(dāng)一個(gè)開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，其寄生二極管產(chǎn)生的反向恢復(fù)電流會(huì)對(duì)剛開(kāi)通的另一開(kāi)關(guān)管造成不利影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響整個(gè)電路的工作狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種雙向變換電路和雙向變換器，以解決傳統(tǒng)的圖騰柱電路在同步整流場(chǎng)景下產(chǎn)生反向恢復(fù)電流的問(wèn)題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種雙向變換電路，該雙向變換電路包括：

第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)、第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)、第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第一二極管、第二二極管；

第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)與第一開(kāi)關(guān)管串聯(lián)組成第一支路，第一支路的第一端與第一二極管的陰極相連，組成第一端點(diǎn)；

第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)與第二開(kāi)關(guān)管串聯(lián)組成第二支路，第二支路的第二端與第二二極管的陽(yáng)極相連，組成第三端點(diǎn)；

第一支路的第二端、第一二極管的陽(yáng)極、第二支路的第一端、第二二極管的陰極相連，組成第二端點(diǎn)；

第一開(kāi)關(guān)管在第一時(shí)刻到第二時(shí)刻之間導(dǎo)通，在第二時(shí)刻到第五時(shí)刻內(nèi) 關(guān)斷；

第二開(kāi)關(guān)管在第一時(shí)刻到第三時(shí)刻內(nèi)關(guān)斷，在第三時(shí)刻到第四時(shí)刻內(nèi)導(dǎo)通，在第四時(shí)刻到第五時(shí)刻內(nèi)關(guān)斷；

其中，第一時(shí)刻為流入或流出第二端點(diǎn)的電流為正半周的起始時(shí)刻，第三時(shí)刻為電流為正半周的結(jié)束時(shí)刻，第二時(shí)刻為第一時(shí)刻到第三時(shí)刻時(shí)間區(qū)間內(nèi)的任一時(shí)刻，第五時(shí)刻為電流為負(fù)半周的結(jié)束時(shí)刻、第四時(shí)刻為第三時(shí)刻到第五時(shí)刻時(shí)間區(qū)間內(nèi)的任一時(shí)刻。

因此，通過(guò)在傳統(tǒng)圖騰柱電路上增加第一二極管、第二二極管、第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)和第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)，并且控制第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管在不同時(shí)刻開(kāi)啟或關(guān)斷，能夠避免電路中產(chǎn)生反向恢復(fù)電流，從而提高了雙向變換電路的性能。

結(jié)合第一方面，可以理解，第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，簡(jiǎn)稱(chēng)“MOSFET”)，或者，絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，簡(jiǎn)稱(chēng)“IGBT”)，或者，兩個(gè)極性相反且并聯(lián)的二極管，其中，MOSFET可以是一個(gè)MOSFET或者至少兩個(gè)串聯(lián)的MOSFET，IGBT可以是一個(gè)IGBT或者至少兩個(gè)串聯(lián)的IGBT。

結(jié)合第一方面，可以理解，第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)為MOSFET或者IGBT，或者，兩個(gè)極性相反且并聯(lián)的二極管，其中，MOSFET可以是一個(gè)MOSFET或者至少兩個(gè)串聯(lián)的MOSFET，IGBT可以是一個(gè)IGBT或者至少兩個(gè)串聯(lián)的IGBT。

結(jié)合第一方面，可以理解，第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)通壓降小于第一二極管的導(dǎo)通壓降，第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)通壓降與第一開(kāi)關(guān)管的體二極管的導(dǎo)通壓降之和大于第一二極管的導(dǎo)通壓降；第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)通壓降小于第二二極管的導(dǎo)通壓降，第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)通壓降與第二開(kāi)關(guān)管的體二極管的導(dǎo)通壓降之和大于第二二極管的導(dǎo)通壓降。

結(jié)合第一方面，可選地，第一開(kāi)關(guān)管為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET或絕緣柵雙極型晶體管IGBT；第二開(kāi)關(guān)管為MOSFET或IGBT。

結(jié)合第一方面，可選地，第一二極管為快恢復(fù)二極管或者碳化硅SiC二極管；第二二極管為快恢復(fù)二極管或者SiC二極管。

結(jié)合第一方面，可以理解，雙向變換電路用于同步整流電路或逆變電路。

結(jié)合第一方面，可以理解，該雙向變換器還包括控制器，所述控制器，用于控制所述第一開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷；或

控制所述第二開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷；或

控制所述第一開(kāi)關(guān)管和所述第二開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通或關(guān)斷。

因此，本發(fā)明實(shí)施例的一種雙向變換電路能夠應(yīng)用于同步整流場(chǎng)景，解決了高壓同步整流反向恢復(fù)電流的問(wèn)題，同時(shí)能夠提高整流效率，還能夠應(yīng)用于逆變場(chǎng)景，在逆變場(chǎng)景下，開(kāi)關(guān)管寄生電容能夠放電。

第二方面，提供了一種雙向變換器，雙向變換器包括：

如第一方面或第一方面的任意一種實(shí)現(xiàn)方式的第一雙向變換電路；如第一方面或第一方面的任意一種實(shí)現(xiàn)方式的第二雙向變換電路；如第一方面或第一方面的任意一種實(shí)現(xiàn)方式的第三雙向變換電路；

變壓器，變壓器包括原邊繞組和副邊繞組，變壓器的副邊繞組的一端連接到第一雙向變換電路的第二端點(diǎn)，變壓器的副邊繞組的另一端連接到第二雙向變換電路的第二端點(diǎn)；

諧振腔，諧振腔包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口，第一端口連接到第三雙向變換電路的第二端點(diǎn)，第二端口連接到第三雙向變換電路的第三端點(diǎn)，第三端口和第四端口分別連接到變壓器的原邊繞組；

無(wú)橋PFC電路，無(wú)橋PFC電路包括兩個(gè)交流端口、兩個(gè)直流端口，兩個(gè)直流端口分別連接到第三雙向變換電路的第一端點(diǎn)和第三端點(diǎn)。

結(jié)合第二方面，可以理解，雙向變換器還包括：電容，其中，第一雙向變換電路的第一端點(diǎn)與第二雙向變換電路的第一端點(diǎn)相連并且連接到電容的正端，第一雙向變換電路的第三端點(diǎn)與第二雙向變換電路的第三端點(diǎn)相連并且連接到電容的負(fù)端。

基于上述技術(shù)方案，通過(guò)在傳統(tǒng)圖騰柱電路上增加第一二極管、第二二極管、第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)和第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)，并且控制第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管在不同時(shí)刻開(kāi)啟或關(guān)斷，能夠提高雙向變換電路的效率，避免電路中產(chǎn)生反向恢復(fù)電流，從而提高了雙向變換電路的性能。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面所描述的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1所示為一種傳統(tǒng)圖騰柱電路結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2A和圖2B是圖1所示電路結(jié)構(gòu)應(yīng)用于同步整流場(chǎng)景的示意圖。

圖3A所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供的雙向變換電路的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3B所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供的雙向變換電路的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4A至圖4D是圖3B所示電路結(jié)構(gòu)應(yīng)用于同步整流場(chǎng)景的示意圖。

圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供的雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6A和圖6B所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供的雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7A至圖7D是圖3B所示電路結(jié)構(gòu)應(yīng)用于逆變場(chǎng)景的示意圖。

圖8所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供的雙向變換器的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供的雙向變換器的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1所示為傳統(tǒng)圖騰柱電路的示意性框圖。如圖1所示，傳統(tǒng)的圖騰柱電路包括串聯(lián)的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管S1和S2，開(kāi)關(guān)管S1內(nèi)部有寄生體二極管BD1和寄生電容C1、開(kāi)關(guān)管S2內(nèi)部有寄生體二極管BD2和寄生電容C2，V_in可以為輸入端，V_out可以為輸出端。

傳統(tǒng)圖騰柱電路可以應(yīng)用于同步整流場(chǎng)景，如圖2A所示，在交流輸入電壓的正半周期內(nèi)，開(kāi)關(guān)管S1導(dǎo)通，開(kāi)關(guān)管S2關(guān)斷，電流經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)管S1和開(kāi)關(guān)管S2的中間節(jié)點(diǎn)，從開(kāi)關(guān)管S1流出；如圖2B所示，在交流輸入電壓的負(fù)半周期內(nèi)，開(kāi)關(guān)管S1關(guān)斷，開(kāi)關(guān)管S2導(dǎo)通，電流經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)管S2，從開(kāi)關(guān)管S1和開(kāi)關(guān)管S2的中間節(jié)點(diǎn)流出，通過(guò)開(kāi)關(guān)管S1和開(kāi)關(guān)管S2的交替導(dǎo)通，電路可以實(shí)現(xiàn)同步整流效果。

應(yīng)理解，由于兩個(gè)開(kāi)關(guān)管的寄生二極管的反向恢復(fù)電流較大，關(guān)斷一個(gè)開(kāi)關(guān)管產(chǎn)生的反向恢復(fù)電流會(huì)對(duì)剛開(kāi)通的另一開(kāi)關(guān)管造成不利影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響整個(gè)電路的工作狀態(tài)。

例如，如圖2A和圖2B所示，在交流輸入電壓的正半周期內(nèi)，電流如圖2A中實(shí)線(xiàn)所示，電流通過(guò)導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)管S1，在交流輸入電壓的負(fù)半周期內(nèi)，關(guān)斷開(kāi)關(guān)管S1，開(kāi)關(guān)管S1的寄生二極管BD1產(chǎn)生如圖2B中虛線(xiàn)所示的反向恢復(fù)電流，對(duì)剛導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)管S2造成不利影響。

因此，本發(fā)明實(shí)施例的一種雙向變換電路和雙向變換器，通過(guò)在傳統(tǒng)圖騰柱電路上增加第一二極管、第二二極管、第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)和第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)，并且控制第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管在不同時(shí)刻導(dǎo)通或關(guān)斷，能夠提高雙向變換電路的效率，避免電路中產(chǎn)生反向恢復(fù)電流，從而提高了雙向變換電路的性能。

圖3A所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種雙向變換電路的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。雙向變換電路100包括：第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d、第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d、第一開(kāi)關(guān)管S1、第二開(kāi)關(guān)管S2、第一二極管D1a、第二二極管D2a；

第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d與第一開(kāi)關(guān)管S1串聯(lián)組成第一支路，第一支路的第一端與第一二極管D1a的陰極相連，組成第一端點(diǎn)；

第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d與第二開(kāi)關(guān)管S2串聯(lián)組成第二支路，第二支路的第二端與第二二極管D2a的陽(yáng)極相連，組成第三端點(diǎn)；

第一支路的第二端、第一二極管D1a的陽(yáng)極、第二支路的第一端、第二二極管D2a的陰極相連，組成第二端點(diǎn)；

該第一開(kāi)關(guān)管S1在第一時(shí)刻t1到第二時(shí)刻t2內(nèi)導(dǎo)通，在該第二時(shí)刻t2到第五時(shí)刻t5內(nèi)關(guān)斷；該第二開(kāi)關(guān)管S2在該第一時(shí)刻t1到第三時(shí)刻t3內(nèi)關(guān)斷，在該第三時(shí)刻t3到第四時(shí)刻t4內(nèi)導(dǎo)通，在該第四時(shí)刻t4到該第五時(shí)刻t5內(nèi)關(guān)斷。

可選地，在輸入交流電壓的正半周期內(nèi)，可以是第一時(shí)刻t1至第三時(shí)刻t3內(nèi)，第一支路和第一二極管D1a交替導(dǎo)通，在輸入交流電壓的負(fù)半周期內(nèi)，可以是第三時(shí)刻t3至第五時(shí)刻t5內(nèi)，第二支路和第二二極管D2a交替導(dǎo)通。

具體地，本發(fā)明的雙向變換電路在傳統(tǒng)的圖騰柱電路基礎(chǔ)上，增加了第一二極管D1a、第二二極管D2a、第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d和第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d，同時(shí)通過(guò)控制第一開(kāi)關(guān)管S1或第二開(kāi)關(guān)管S2在第一時(shí)刻t1至第 五時(shí)刻t5導(dǎo)通或關(guān)斷，能夠使第一支路、第一二極管D1a、第二支路、第二二極管D2a交替導(dǎo)通，從而使電路中不會(huì)產(chǎn)生反向恢復(fù)電流，并且電路能夠?qū)崿F(xiàn)交流電/直流電的雙向變換。

例如，當(dāng)?shù)谝欢它c(diǎn)和第三端點(diǎn)輸入端，第二端點(diǎn)為輸出端時(shí)，該雙向變換電路為逆變電路。相反，當(dāng)?shù)诙它c(diǎn)為輸入端，第一端點(diǎn)和第三端點(diǎn)為輸出端時(shí)，該雙向變換電路為整流電路。

可選地，第一時(shí)刻t1可以為流入或流出第二端點(diǎn)的電流正半周的起始時(shí)刻，第三時(shí)刻t3可以為該電流正半周的結(jié)束時(shí)刻，第二時(shí)刻t2可以為第一t0時(shí)刻到第三時(shí)刻t3時(shí)間區(qū)間內(nèi)的任一時(shí)刻，第五時(shí)刻t5可以為該電流負(fù)半周的結(jié)束時(shí)刻、第四時(shí)刻t4可以為該第三時(shí)刻t3到第五時(shí)刻t5時(shí)間區(qū)間內(nèi)的任一時(shí)刻。

可選地，本發(fā)明的雙向變換電路100可以包括控制器，該控制器可以用于控制第一開(kāi)關(guān)管S1和第二開(kāi)關(guān)管S2導(dǎo)通或關(guān)斷。

具體地，控制器可以控制第一開(kāi)關(guān)管S1在第一時(shí)刻t1到第二時(shí)刻t2內(nèi)導(dǎo)通，在第二時(shí)刻t2到第五時(shí)刻t5內(nèi)關(guān)斷；可以控制第二開(kāi)關(guān)管S2在第一時(shí)刻t1到第三時(shí)刻t3內(nèi)關(guān)斷，在第三時(shí)刻t3到第四時(shí)刻t4內(nèi)導(dǎo)通，在第四時(shí)刻t4到第五時(shí)刻t5內(nèi)關(guān)斷。

如圖3B所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種雙向變換電路的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖，開(kāi)關(guān)管可以包括寄生電容和寄生二極管。具體地，第一開(kāi)關(guān)管S1可以包括寄生電容C1和寄生二極管BD1，第二開(kāi)關(guān)管S2可以包括寄生電容C2和寄生二極管BD2。

應(yīng)理解，該寄生電容C1和寄生電容C2在逆變場(chǎng)景下可以放電，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的軟開(kāi)關(guān)。

還應(yīng)理解，本發(fā)明的雙向變換電路對(duì)第一支路上的第一開(kāi)關(guān)管S1和第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d的位置不做任何限定，例如，可以是第一開(kāi)關(guān)管S1靠近第二端點(diǎn)，也可以是第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d靠近第二端點(diǎn)，同樣地，對(duì)第二支路上的第二開(kāi)關(guān)管S2和第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d的位置也不做任何限定，例如，可以是第二開(kāi)關(guān)管S2靠近第二端點(diǎn)，也可以是第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d靠近第二端點(diǎn)。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例的一種雙向變換電路和雙向變換器，通過(guò)在傳統(tǒng)圖騰柱電路上增加第一二極管D1a、第二二極管D2a、第一雙向 導(dǎo)通網(wǎng)絡(luò)D1d和第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d，并且控制第一開(kāi)關(guān)管S1和第二開(kāi)關(guān)管S2在不同時(shí)刻導(dǎo)通或關(guān)斷，能夠提高雙向變換電路的效率，避免電路中產(chǎn)生反向恢復(fù)電流，從而提高了雙向變換電路的性能。

圖4A至圖4D是圖3B所示電路結(jié)構(gòu)應(yīng)用于同步整流場(chǎng)景的示意圖。如圖4A至圖4D所示，電流通過(guò)第一支路、第一二極管D1a以及第二支路、第二二極管D2a的交替導(dǎo)通，能夠使輸入的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娸敵?，具體工作過(guò)程如圖4A至圖4D所示：

V_in可以為輸入端，V_out可以為輸出端，在輸入交流電壓的正半周內(nèi)，第二開(kāi)關(guān)管S2關(guān)斷：如圖4A所示，在第一時(shí)刻t1到第二時(shí)刻t2之間，第一開(kāi)關(guān)管S1導(dǎo)通，電流可以流入第二端點(diǎn)并且通過(guò)第一支路，從第一端點(diǎn)流出；如圖4B所示，在第二時(shí)刻t2到第三時(shí)刻t3之間，第一開(kāi)關(guān)管S1關(guān)斷，電流可以流入第二端點(diǎn)并且通過(guò)第一二極管D1a，從第一端點(diǎn)流出；

在輸入交流電壓的負(fù)半周內(nèi)，第一開(kāi)關(guān)管S1關(guān)斷：如圖4C所示，在第三時(shí)刻t3到第四時(shí)刻t4之間，第二開(kāi)關(guān)管S2導(dǎo)通，電流可以流入第三端點(diǎn)并且通過(guò)第二支路，從第二端點(diǎn)輸出；如圖4D所示，在第四時(shí)刻t4到第五時(shí)刻t5之間，第二開(kāi)關(guān)管S2關(guān)斷，電流可以流入第三端點(diǎn)并且通過(guò)第二二極管D2a，從第二端點(diǎn)流出。

具體地，電流可以選擇通過(guò)導(dǎo)通壓降低的支路，在輸入交流電壓正半周的第一時(shí)刻t1到第二時(shí)刻t2之間，第一開(kāi)關(guān)管S1導(dǎo)通，第二開(kāi)關(guān)管S2關(guān)斷，第一支路上第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d的導(dǎo)通壓降小于第一二極管D1a的導(dǎo)通壓降，電流可以從第二端點(diǎn)流入通過(guò)第一支路，從第一端點(diǎn)流出，同理，在輸入交流電壓負(fù)半周的第三時(shí)刻t3到第四時(shí)刻t4之間，第一開(kāi)關(guān)管S1關(guān)斷，第二開(kāi)關(guān)管S2導(dǎo)通，第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d的導(dǎo)通壓降小于第二二極管D2a的導(dǎo)通壓降，電流可以從第三端點(diǎn)流入通過(guò)第二支路，從第二端點(diǎn)流出。

應(yīng)理解，在輸入交流電壓的正半周內(nèi)的第三時(shí)刻t3到第四時(shí)刻t4之間，為避免第一開(kāi)關(guān)管S1斷開(kāi)的瞬間產(chǎn)生反向恢復(fù)電流，可以使電流通過(guò)第一二極管D1a而不通過(guò)第一開(kāi)關(guān)管S1，因此，第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d的導(dǎo)通壓降與第一開(kāi)關(guān)管S1的寄生二極管BD1的導(dǎo)通壓降之和可以大于第一二極管D1a的導(dǎo)通壓降；在輸入交流電壓的負(fù)半周內(nèi)的第四時(shí)刻t4到第五時(shí)刻t5之間，為避免第二開(kāi)關(guān)管S2斷開(kāi)的瞬間產(chǎn)生反向恢復(fù)電流，可以使電流 通過(guò)第二二極管D2a而不通過(guò)第二開(kāi)關(guān)管S2，因此，第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d的導(dǎo)通壓降與第二開(kāi)關(guān)管S2的寄生二極管BD2的導(dǎo)通壓降之和可以大于第二二極管Da2的導(dǎo)通壓降。

例如，第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d的導(dǎo)通壓降為1V，第一開(kāi)關(guān)管S1的寄生二極管BD1導(dǎo)通壓降為1V，第一二極管D1a的導(dǎo)通壓降為1.5V，由于第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d的導(dǎo)通壓降與第一開(kāi)關(guān)管S1的寄生二極管BD1導(dǎo)通壓降之和為2V，大于第一二極管D1a的導(dǎo)通壓降，因此，在第二時(shí)刻t2到第三時(shí)刻t3之間，電流選擇流過(guò)第一二極管D1a而不通過(guò)第一開(kāi)關(guān)管S1的寄生二極管BD1，能夠避免在第三時(shí)刻t3關(guān)斷第一開(kāi)關(guān)管S1而產(chǎn)生反向恢復(fù)電流。

應(yīng)理解，在本發(fā)明實(shí)施例用于同步整流的電路中，通過(guò)使電流在第二時(shí)刻t2到第三時(shí)刻t3之間通過(guò)第一二極管D1a，而不通過(guò)第一支路并且在在第四時(shí)刻t4到第五時(shí)刻t5之間通過(guò)第二二極管D2a，而不通過(guò)第二支路，能夠避免同步整流場(chǎng)景下開(kāi)關(guān)管產(chǎn)生反向恢復(fù)電流，從而提高電路的性能。

還應(yīng)理解，在電路中為提高整流效率可以控制電流在大部分時(shí)間流過(guò)第一支路和第二支路，很少的時(shí)間流過(guò)第一二極管D1a和第二二極管D2a，例如，第二時(shí)刻t2和第四時(shí)刻t4可以是輸入交流電壓快過(guò)0的時(shí)刻，此時(shí)，第一時(shí)刻t1到第二時(shí)刻t2的時(shí)間區(qū)間遠(yuǎn)大于第二時(shí)刻t2到第三時(shí)刻t3的時(shí)間區(qū)間，第三時(shí)刻t3到第四時(shí)刻t4的時(shí)區(qū)遠(yuǎn)大于第四時(shí)刻t4到第五時(shí)刻t5的時(shí)區(qū)。同時(shí)，第一開(kāi)關(guān)管S1導(dǎo)通時(shí)，第一支路導(dǎo)通壓降小于第一二極管D1a導(dǎo)通壓降，第二開(kāi)關(guān)管S2導(dǎo)通時(shí)，第二支路的導(dǎo)通壓降小于第二二極管D2a導(dǎo)通壓降，因此，電路中電流在大部分時(shí)間，流過(guò)第一支路和第二支路，能夠避免產(chǎn)生反向恢復(fù)電流的同時(shí)提高電路的整流效率。

可選地，在本發(fā)明實(shí)施例中，該第一二極管D1a和該第二二極管D2a可以是快恢復(fù)二極管或者碳化硅SiC二極管。

可選地，如圖5所示，第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d或第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d可以是兩個(gè)極性相反且并聯(lián)的二極管D1和D2。

可選地，第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d或第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d可以是一個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管或者可以是至少兩個(gè)串聯(lián)的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。

可選地，第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d或第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d還可以是一 個(gè)絕緣柵雙極型晶體管或者可以是至少兩個(gè)串聯(lián)的絕緣柵雙極型晶體管。

例如，如圖6A所示，第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d或第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d可以是一個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管Dc1或一個(gè)絕緣柵雙極型晶體管Dc1，或者如圖6B所示，第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d或第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d可以是兩個(gè)串聯(lián)的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管Dc2或兩個(gè)串聯(lián)的絕緣柵雙極型晶體管Dc2。

圖7A至圖7D是圖3B所示電路結(jié)構(gòu)應(yīng)用于逆變場(chǎng)景的示意圖。如圖7A至圖7D所示，電流通過(guò)第一支路、第一二極管D1a以及第二支路、第二二極管D1a的交替導(dǎo)通，能夠使輸入的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，具體工作過(guò)程可以如圖7A至圖7D所示：

V_in可以為輸入端，V_out可以為輸出端，在輸出交流電壓的正半周內(nèi)，第二開(kāi)關(guān)管S2關(guān)斷，如圖7A所示，在第一時(shí)刻t1到第二時(shí)刻t2之間，第一開(kāi)關(guān)管S1導(dǎo)通，電流可以流入第一端點(diǎn)并且通過(guò)第一支路，從第二端點(diǎn)流出；如圖7B所示，在第二時(shí)刻t2到第三時(shí)刻t3之間，第一開(kāi)關(guān)管S1關(guān)斷，電流可以流入第三端點(diǎn)并且通過(guò)第二支路，從第二端點(diǎn)流出；

在輸出交流電壓的負(fù)半周內(nèi)，第一開(kāi)關(guān)管S1關(guān)斷，如圖7C所示，在第三時(shí)刻t3到第四時(shí)刻t4之間，第二開(kāi)關(guān)管S2導(dǎo)通，電流可以流入第二端點(diǎn)并且通過(guò)第二支路，從第三端點(diǎn)流出；如圖7D所示，在第四時(shí)刻t4到第五時(shí)刻t5之間，第二開(kāi)關(guān)管S2關(guān)斷，電流可以流入第二端點(diǎn)并且通過(guò)第一支路，從第一端點(diǎn)流出；

具體地，在第二時(shí)刻t2到第三時(shí)刻t3之間，第一開(kāi)關(guān)管S1和第二開(kāi)關(guān)管S2關(guān)斷，寄生電容C2可以通過(guò)第二雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D2d放電；同樣地，在第四時(shí)刻t4到第五時(shí)刻t5之間，寄生電容C1可以通過(guò)第一雙向?qū)ňW(wǎng)絡(luò)D1d放電，進(jìn)而第一開(kāi)關(guān)管S1、第二開(kāi)關(guān)管S2能夠?qū)崿F(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，電路的整體性能能夠提高。

可選地，第一開(kāi)關(guān)管S1或第二開(kāi)關(guān)管S2可以是MOSFET或IGBT。

應(yīng)理解，本發(fā)明的雙向變換電路100還可以應(yīng)用其他場(chǎng)景，例如，無(wú)橋功率因素矯正場(chǎng)景。

下面將結(jié)合圖8至圖9，詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的雙向變換器。

圖8所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的雙向變換器的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示，該雙向變換器200包括：

如前述的第一雙向變換電路101；如前述的第二雙向變換電路102；如前述的第三雙向變換電路103；

變壓器201，包括原邊繞組和副邊繞組，變壓器的副邊繞組的一端連接到第一雙向變換電路101的第二端點(diǎn)，變壓器的副邊繞組的另一端連接到第二雙向變換電路102的第二端點(diǎn)；

諧振腔300，包括第一端口、第二端口、第三端口、第四端口，第一端口連接到第三雙向變換電路103的第二端點(diǎn)，第二端口連接到第三雙向變換電路103的第三端點(diǎn)，第三端口和第四端口分別連接到變壓器201的原邊繞組；

無(wú)橋PFC電路400，包括兩個(gè)交流端口、兩個(gè)直流端口，兩個(gè)直流端口分別連接到第三雙向變換電路103的第一端點(diǎn)和第三端點(diǎn)。

具體地，該雙向變換器200的一側(cè)可以連接交流電源，另一側(cè)可以連接直流電源。交流電源輸出交流電，可以通過(guò)雙向變換器200轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，輸入直流電源中；直流電源輸出直流電，可以通過(guò)雙向變換器200轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，輸入交流電源中，從而能夠?qū)崿F(xiàn)交流電/直流電的雙向變換。

可選地，如圖9所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供的雙向變換器的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖。該雙向變換器200還可以包括：電容500，其中，第一雙向變換電路101的第一端點(diǎn)與第二雙向變換電路102的第一端點(diǎn)相連并且連接到電容的正端，第一雙向變換電路101的第三端點(diǎn)與第二雙向變換電路102的第三端點(diǎn)相連并且連接到電容500的負(fù)端。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、或者計(jì)算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可 以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷(xiāo)售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(Read-Only Memory，ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。