一種雙向諧振變換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙向諧振變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]雙向諧振變換器以其高效的特點(diǎn)廣泛應(yīng)用在DC/DC轉(zhuǎn)換上，現(xiàn)有的雙向諧振變換器如圖1所示，包括依次連接的第一斬波單元、諧振單元和第二斬波單元，該雙向諧振變換器可以實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，能量正向流動(dòng)是指能量從第一斬波單元向第二斬波單元方向傳遞，能量反向流動(dòng)是指能量從第二斬波單元向第一斬波單元方向傳遞。
[0003]在雙向諧振變換器的能量反向流動(dòng)時(shí)，該雙向諧振變換器中的第一控制源Vl和第一斬波單元相當(dāng)于負(fù)載，諧振單元中的諧振電感Lr、諧振電容Cr、變壓器Tl的第一繞組構(gòu)成諧振腔，具有SRC(Series Resonance Converter，串聯(lián)諧振電路)特性，其增益小于I ;而且在能量反向流動(dòng)時(shí)，給第二斬波單元輸入高壓情況下，流過(guò)第二斬波單元中的功率管的電流較大，導(dǎo)致第二斬波單元中的功率管的損耗較大，從而導(dǎo)致雙向諧振變換器的功率損耗較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種雙向諧振變換器，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的雙向諧振變換器的能量反向流動(dòng)時(shí)，該雙向諧振變換器增益無(wú)法大于I及功率損耗較大的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明提供了一種雙向諧振變換器，所述諧振變換器包括:
[0006]第一斬波單元，所述第一斬波單元的第一接線(xiàn)端和第二接線(xiàn)端分別和第一控制源的兩端相連；
[0007]第二斬波單元，所述第二斬波單元的第一接線(xiàn)端和第二接線(xiàn)端分別和第二控制源的兩端相連；
[0008]諧振單元，包括諧振電感、諧振電容、變壓器、第一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和電感子單元，所述電感子單元具有第一接線(xiàn)端和第二接線(xiàn)端；其中:
[0009]所述諧振電感和所述諧振電容串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)支路；所述支路的一端和所述變壓器的第一繞組的一端相連；
[0010]所述電感子單元的第二接線(xiàn)端通過(guò)所述第一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和所述支路的另一端相連，相連后的接線(xiàn)端作為所述諧振單元的第一接線(xiàn)端，連接所述第一斬波單元的第三接線(xiàn)端；
[0011]所述電感子單元的第一接線(xiàn)端和所述變壓器的第一繞組的另一端相連，相連后的接線(xiàn)端作為所述諧振單元的第二接線(xiàn)端，連接所述第一斬波單元的第四接線(xiàn)端；
[0012]所述變壓器的第二繞組的一端作為所述諧振單元的第三接線(xiàn)端，連接所述第二斬波單元的第三接線(xiàn)端；
[0013]所述變壓器的第二繞組的另一端作為所述諧振單元的第四接線(xiàn)端，連接所述第二斬波單元的第四接線(xiàn)端。
[0014]本發(fā)明有益效果如下:
[0015]本發(fā)明實(shí)施例提供的方案中，雙向諧振變換器的能量反向流動(dòng)時(shí)，第一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)閉合，由電感子單元與諧振電感、諧振電容及變壓器的第一繞組構(gòu)成諧振腔，不再具有SRC特性，通過(guò)控制雙向諧振變換器的工作頻率，可以實(shí)現(xiàn)該雙向諧振變換器的能量反向流動(dòng)時(shí)的增益大于1，并且，由于電感子單元的加入，變壓器的第一繞組的感量可以做得較大，相應(yīng)的，變壓器的第二繞組的感量也可以做得較大，因此可以減小變壓器的勵(lì)磁電流，從而減小了第二斬波單元中的功率管的功率損耗，即減小了該雙向諧振變換器的功率損耗，提高了該雙向變換器的效率。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為現(xiàn)有的雙向諧振變換器的不意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1提供的雙向諧振變換器的示意圖之一；
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1提供的雙向諧振變換器反向工作時(shí)的等效電路圖；
[0019]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1提供的雙向諧振變換器的示意圖之二 ；
[0020]圖5為本發(fā)明實(shí)施例1提供的雙向諧振變換器正向工作時(shí)的等效電路圖；
[0021]圖6為本發(fā)明實(shí)施例1提供的雙向諧振變換器的示意圖之三；
[0022]圖7為本發(fā)明實(shí)施例1提供的雙向諧振變換器的示意圖之四；
[0023]圖8為本發(fā)明實(shí)施例1提供的雙向諧振變換器的示意圖之五；
[0024]圖9為本發(fā)明實(shí)施例1提供的雙向諧振變換器的示意圖之六；
[0025]圖10為本發(fā)明實(shí)施例2提供的雙向諧振變換器的示意圖之一；
[0026]圖11為本發(fā)明實(shí)施例2提供的雙向諧振變換器的示意圖之二 ；
[0027]圖12為本發(fā)明實(shí)施例3提供的雙向諧振變換器的示意圖之一；
[0028]圖13為本發(fā)明實(shí)施例3提供的雙向諧振變換器的示意圖之二 ；
[0029]圖14為本發(fā)明實(shí)施例4提供的雙向諧振變換器的示意圖；
[0030]圖15為本發(fā)明實(shí)施例5提供的雙向諧振變換器的示意圖之一；
[0031]圖16為本發(fā)明實(shí)施例5提供的雙向諧振變換器的示意圖之二。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種雙向諧振變換器，以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。并且在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0033]實(shí)施例1:
[0034]本發(fā)明實(shí)施例1提供了一種雙向諧振變換器，如圖2所示，該雙向諧振變換器包括第一斬波單元、第二斬波單元和諧振單元，其中:
[0035]第一斬波單元的第一接線(xiàn)端和第二接線(xiàn)端分別和第一控制源Vl的兩端相連；第二斬波單元的第一接線(xiàn)端和第二接線(xiàn)端分別和第二控制源V2的兩端相連；
[0036]諧振單元，包括諧振電感Lr、諧振電容Cr、變壓器Tl、第一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ZKl和電感子單元，該電感子單元具有第一接線(xiàn)端和第二接線(xiàn)端；其中:
[0037]諧振電感Lr和諧振電容Cr串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)支路；該支路的一端和變壓器Tl的第一繞組的一端相連；
[0038]電感子單元的第二接線(xiàn)端通過(guò)第一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ZKl和上述支路的另一端相連，相連后的接線(xiàn)端作為諧振單元的第一接線(xiàn)端，連接第一斬波單元的第三接線(xiàn)端；
[0039]電感子單元的第一接線(xiàn)端和變壓器Tl的第一繞組的另一端相連，相連后的接線(xiàn)端作為諧振單元的第二接線(xiàn)端，連接第一斬波單元的第四接線(xiàn)端；
[0040]變壓器Tl的第二繞組的一端作為諧振單元的第三接線(xiàn)端，連接第二斬波單元的第三接線(xiàn)端；
[0041]變壓器Tl的第二繞組的另一端作為諧振單元的第四接線(xiàn)端，連接第二斬波單元的第四接線(xiàn)端。
[0042]在圖2所示的雙向諧振變換器中，當(dāng)?shù)谝豢刂圃碫l作為供電電源、第二控制源V2作為負(fù)載時(shí)，即能量正向流動(dòng)時(shí)，第一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ZKl斷開(kāi)；此時(shí)，該雙向諧振變換器的工作原理和圖1所示的雙向諧振變換器能量正向流動(dòng)時(shí)的工作原理相同，在此不再贅述。
[0043]在圖2所示的雙向諧振變換器中，當(dāng)?shù)诙刂圃碫2作為供電電源、第一控制源Vl作為負(fù)載時(shí)，即能量反向流動(dòng)時(shí)，第一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ZKl閉合；假設(shè)電感子單元的第一接線(xiàn)端和第二接線(xiàn)端之間的電感為L(zhǎng)ml，此時(shí)，如圖3所示的等效電路，電感Lml、諧振電感Lr、諧振電容Cr及變壓器Tl的第一繞組構(gòu)成諧振腔，控制雙向諧振變換器的工作頻率，可以控制諧振單元的輸出電壓，使雙向諧振變換器的增益G可以大于I ;并且，由于電感Lml的加入，變壓器Tl的第一繞組的感量可以做得較大，相應(yīng)的，變壓器Tl的第二繞組的感量也可以做得較大，因此可以減小變壓器Tl的勵(lì)磁電流，從而減小了第二斬波單元中的功率管的功率損耗，即減小了該雙向諧振變換器的功率損耗，提升了雙向諧振變換器的效率。
[0044]較佳的，上述諧振單元還可以包括第二轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ZK2，上述電感子單元還可以具有第三接線(xiàn)端，如圖4所示:
[0045]電感子單元的第三接線(xiàn)端通過(guò)第二轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ZK2和指定接線(xiàn)節(jié)點(diǎn)相連，該指定節(jié)點(diǎn)為諧振電感Lr和諧振電容Cr串聯(lián)構(gòu)成的支路與變壓器Tl的第一繞組間的接線(xiàn)節(jié)點(diǎn)。
[0046]在圖4所示的雙向諧振變換器中，當(dāng)?shù)谝豢刂圃碫l作為供電電源、第二控制源V2作為負(fù)載時(shí)，即能量正向流動(dòng)時(shí)，第一轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ZKl斷開(kāi)，第二轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)ZK2閉合；假設(shè)電感子單元的第一接線(xiàn)端和第三接線(xiàn)端之間的電感為L(zhǎng)m2，此時(shí)，如圖5所示的等效電路，電感Lm2、諧振電感Lr、諧振電容Cr及變壓器Tl的第一