本發(fā)明涉及電源轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及一種高效雙向ac-dc變換器。

背景技術(shù)：

目前，運用于電源供應(yīng)器的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的交直流轉(zhuǎn)換模塊可將工頻的交流輸入電壓變換為直流電壓，使得電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的雙向ac-dc變換器包括依次連接的電感電路1、交直流雙向功率變換電路2以及濾波電容c1，所述電感電路1包括兩個電感，兩個所述電感分別串聯(lián)于所述外部電源輸出端和所述交直流雙向功率變換電路2之間。該變換器可以實現(xiàn)交直流雙向功率變換，以實現(xiàn)能量的雙向流動，即能量可從電網(wǎng)傳送至電源儲能器件，也可從電源儲能器件傳送回電網(wǎng)。但電感電路1中的電感體積較大、繞線較多，電路工作效率較低。

鑒于此，有必要提供一種高效的雙向ac-dc變換器以解決上述缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高效的雙向ac-dc變換器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高效雙向ac-dc變換器，其包括依次連接的變壓器、交直流雙向功率變換電路以及濾波電容，所述變壓器初級繞組的同名端及次級繞組的異名端兩端作為該高效雙向ac-dc變換器的第一連接端，所述變壓器初級繞組的異名端及次級繞組的同名端均與所述交直流雙向功率變換電路連接，所述濾波電容的兩端作為該高效雙向ac-dc變換器的第二連接端?；谠撾娐吩O(shè)計，所述變壓器將兩個電感通過磁集成技術(shù)集成在一起，可減小電感繞線的匝數(shù)，和現(xiàn)有技術(shù)所使用的電感相比，體積較小，且可獲得較高的工作效率。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：所述交直流雙向功率變換電路包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第四開關(guān)管、第五開關(guān)管以及第六開關(guān)管；其中，所述第一開關(guān)管與所述第二開關(guān)管反向串聯(lián)構(gòu)成雙向開關(guān)，并連接至所述變壓器初級繞組的異名端及次級繞組的同名端之間，所述第三開關(guān)管及第四開關(guān)管和所述第五開關(guān)管及第六開關(guān)管分別串聯(lián)構(gòu)成一個橋臂，兩個橋臂并聯(lián)在一起連接至濾波電容兩端，兩個橋臂的中點分別與所述變壓器初級繞組的異名端及次級繞組的同名端連接。基于上述設(shè)計，不論所述雙向ac-dc變換器是工作在整流模式還是逆變模式、所述第一開關(guān)管q1及第二開關(guān)管q2處于開通狀態(tài)還是關(guān)斷狀態(tài)，都能保持所述交直流雙向功率變換電路的兩個橋臂中點之間電壓恒定，以獲得優(yōu)異的emi性能。

其進(jìn)一步技術(shù)方案為：所述開關(guān)管選用mosfet、sic或igbt。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將變壓器運用到該高效雙向ac-dc變換器中，即將該變壓器初級繞組的同名端及次級繞組的異名端兩端作為該高效雙向ac-dc變換器的第一連接端，其初級繞組的異名端及次級繞組的同名端與所述變換器中的交直流雙向功率變換電路連接，本發(fā)明所使用的變壓器把兩個電感通過磁集成技術(shù)集成在一起，以減小電感繞線的匝數(shù)，和現(xiàn)有技術(shù)所使用的電感相比，體積較小，且可獲得較高的工作效率。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的雙向ac-dc變換器的電路示意圖。

圖2是本發(fā)明高效雙向ac-dc變換器一實施例的電路示意圖。

具體實施方式

為使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更加清楚地理解本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點，以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。

參照圖2，圖2展示了本發(fā)明高效雙向ac-dc變換器10一實施例的電路圖。本發(fā)明的高效雙向ac-dc變換器10包括依次連接的變壓器t1、交直流雙向功率變換電路11以及濾波電容c1，所述變壓器t1初級繞組的同名端及次級繞組的異名端兩端作為該高效雙向ac-dc變換器10的第一連接端，所述變壓器t1初級繞組的異名端及次級繞組的同名端均與所述交直流雙向功率變換電路11連接，所述濾波電容c1的兩端作為該高效雙向ac-dc變換器10的第二連接端。本實施例中，當(dāng)能量正向流通時，所述第一連接端作為交流輸入端，連接外部交流電源，則所述第二連接端作為直流輸出端，可連接外接負(fù)載；而當(dāng)能量反向流通時，則第二連接端作為直流輸入端，則第一連接端作為交流輸出端。基于該電路設(shè)計，所述變壓器t1是把兩個電感通過磁集成技術(shù)集成在一起，以減小電感繞線的匝數(shù)，和現(xiàn)有技術(shù)所使用的電感相比，體積較小，且可獲得較高的工作效率。

在附圖所示的實施例中，所述交直流雙向功率變換電路11包括第一開關(guān)管q1、第二開關(guān)管q2、第三開關(guān)管q3、第四開關(guān)管q4、第五開關(guān)管q5以及第六開關(guān)管q6；所述開關(guān)管內(nèi)均自帶有二極管。優(yōu)選地，所述開關(guān)管選用mosfet、sic或igbt，以實現(xiàn)更好的電路性能。其中，所述第一開關(guān)管q1與所述第二開關(guān)管q2反向串聯(lián)構(gòu)成雙向開關(guān)，并連接至所述變壓器t1初級繞組的異名端及次級繞組的同名端之間，所述第三開關(guān)管q3及第四開關(guān)管q4和所述第五開關(guān)管q5及第六開關(guān)管q6分別串聯(lián)構(gòu)成一個橋臂，兩個橋臂并聯(lián)在一起連接至濾波電容c1兩端，兩個橋臂的中點分別與所述變壓器t1初級繞組的異名端及次級繞組的同名端連接。基于上述設(shè)計，本實施例中不論所述雙向ac-dc變換器是工作在整流模式還是逆變模式、所述第一開關(guān)管q1及第二開關(guān)管q2處于開通狀態(tài)還是關(guān)斷狀態(tài)，都能保持所述交直流雙向功率變換電路的兩個橋臂中點之間電壓恒定，以獲得優(yōu)異的emi性能。

該高效雙向ac-dc變換器的工作原理：當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)管q1以及第二開關(guān)管q2導(dǎo)通時，變壓器t1儲能。正半波周期時，外部輸入交流電流從變壓器t1初級繞組同名端流入，通過其初級繞組的異名端，再流經(jīng)第一開關(guān)管q1、第二開關(guān)管q2以及變壓器t1次級繞組的同名端，最終從其次級繞組的異名端流回外部電源。負(fù)半波周期時，外部輸入交流電流從變壓器t1次級繞組異名端流入，通過其次級繞組的同名端，再流經(jīng)第二開關(guān)管q2、第一開關(guān)管q1以及變壓器t1初級繞組的異名端，最終從其初級繞組的同名端流回外部電源。

當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)管q1以及第二開關(guān)管q2關(guān)閉時，變壓器t1放電，有外部電源輸入時變壓器t1和外部電源將會同時給濾波電容c1充電。有外部電源輸入且電流為正半波周期時，外部輸入交流電流從變壓器t1初級繞組同名端流入，通過其初級繞組的異名端，再流經(jīng)第三開關(guān)管q3、濾波電容c1、第六開關(guān)管q6以及變壓器t1次級繞組的同名端，最終從其次級繞組的異名端流回外部電源。負(fù)半波周期時，外部輸入交流電流從變壓器t1次級繞組異名端流入，通過其次級繞組的同名端，再流經(jīng)第五開關(guān)管q5、濾波電容c1、第四開關(guān)管q4以及變壓器t1初級繞組的異名端，最終從其初級繞組的同名端流回外部電源?？衫斫獾兀儔浩鱰1給濾波電容c1充電過程電流流向與上述過程類似，再此不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明將變壓器運用到該高效雙向ac-dc變換器中，即將該變壓器初級繞組的同名端及次級繞組的異名端兩端作為該高效雙向ac-dc變換器的第一連接端，其初級繞組的異名端及次級繞組的同名端與所述變換器中的交直流雙向功率變換電路連接，本發(fā)明所使用的變壓器把兩個電感通過磁集成技術(shù)集成在一起，可減小電感繞線的匝數(shù)，和現(xiàn)有技術(shù)所使用的電感相比，體積較小，且可獲得較高的工作效率。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而非對本發(fā)明做任何形式上的限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在上述實施例的基礎(chǔ)上施以各種等同的更改和改進(jìn)，凡在權(quán)利要求范圍內(nèi)所做的等同變化或修飾，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。