logo好方法网

一种双向直流电源拓扑电路


技术摘要:
本发明公开了一种双向直流电源拓扑电路,属于电源电路技术领域,具体包含第一原边滤波器电容、第二副边滤波器电容、第一原边滤波器电感、第二副边滤波电感、第一原边滤波电感短路器件、第二原边滤波电感短路器件、第三副边滤波器电感短路器件、第四副边滤波器电感短路  全部
背景技术:
近年来直流电源转换技术日新月异,特别是宽禁带器件极大的推进了直流电源的 发展,直流电源向着双向功率流动、高效率高功率密度和高动态响应方向发展。虽然目前已 经有了很多关于双向直流电源的拓扑,比如CLLC、CLLC SR-BUCK或者是DAB/DHB,但是上述 三种拓扑都有一些缺点,首先单级CLLC虽然可以实现双向功率流动,同时可以保证ZVS,但 是具有和LLC拓扑一样的缺点,宽范围操作能力有限,离开最佳工作点后效率下降厉害,另 外动态响应差,无法适应高动态负载。其次CLLC SR-BUCK拓扑采用ZVS的CLLC结合同步整流 BUCK,可以实现高动态响应,但是毕竟是两级拓扑,而且同步整流BUCK不能实现ZVS,使得这 个拓扑的效率受限,开关频率也无法提升。再者DAB/DHB可以在一定范围内实现ZVS,也可以 保证高动态响应,但是DAB/DHB基于移相角实现功率控制,移相角和功率流之间呈现非线性 的控制关系,而且DAB/DHB的两个全桥/半桥之间直接和输入输出直流源相连接,导致双向 运行时,两端源和载都处于高频纹波电流工作状态。一般情况下,双向直流电源低压侧接的 是电池一类储能负载,高压侧一般接双向ACDC的输出,一般来说双向ACDC的输出可以承受 一定的高频纹波电流且对于系统性能影响不大,但是低压侧一般要求低纹波电流,防止对 电池一类负载产生一些负面的影响。虽然也有一类电流模式的DAB/DHB可以实现低压侧低 电流纹波,但是一般采用孤立的电容做电压钳位,这些孤立的电容和源、载都不直接连接, 这样配置方式会降低电源对于功率波动的耐受能力,因为孤立电容的电压完全要靠功率管 来调控。同时这类DAB/DHB依然存在控制的非线性问题,增加了控制器的设计复杂度,同时 参数设计各方面也有一定的难度。从上面的分析看出,目前现有的几种双向直流电源拓扑 都有一定的缺点,无法做到高动态响应,高效率高功率密度,同时设计简单。  Infineon在最 新的双向移相全桥参考设计里采用了一种新的思路来实现双向电源,利用移相全桥拓扑, 正常操作状态为BUCK模式,BUCK模式即为传统的移相全桥软开关拓扑,同时该参考设计也 可以工作在BOOST模式下,BOOST模式利用副边同步整流管实现隔离BOOST的操作模式,原边 MOSFET作为同步整流管以提高效率。但是BOOST模式下低压侧处于硬开关BOOST状态,从而 导致BOOST模式效率下降,器件应力增加,降低了可靠性。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是针对
分享到:
收藏