基于双有源桥电路的双模式直流-直流变换器及其控制装置

摘要

本发明公开一种基于双有源桥电路的双模式直流-直流变换器及其控制装置，双模式的直流-直流变换器包括输入电源、第一有源桥电路、继电器第一开关、缓冲电感、高频变压器、继电器第二开关、第二有源桥电路、输出滤波电容。控制装置包括电压传感器、电流传感器以及DSP数字控制器，其中DSP数字控制器包括变换器工作模式控制器、输出电压调节环、Flyback模式信号调制器、DAB模式信号调制器、信号选择开关。如果负载电流较大，则变换器工作于DAB模式，变压器原边侧与副边侧电路都为双有源桥，采用移相控制输出电压的大小；如果负载电流较小，则变换器工作于Flyback模式，通过对开关管PWM控制实现对输出电压的控制。不同的工作模式可以保证变换器在不同的功率情况下都获得较高的效率。

主权项

一种基于双有源桥电路的双模式直流‑直流变换器，其特征在于：包括输入电源，第一有源桥电路，继电器第一开关、缓冲电感、高频变压器、继电器第二开关、第二有源桥电路、输出滤波电容和负载电阻；其中第一有源桥电路包括带反并二极管的第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，第一开关管的源极和第三开关管的漏极连接，第二开关管的源极和第四开关管的漏极连接，且第一开关管的漏极连接第二开关管的漏极，第三开关管的源极连接第四开关管的源极；输入电源的正输入端连接在第一开关管的漏极和第二开关管的漏极之间，输入电源的负输入端连接在第三开关管的源极和第四开关管的源极之间；所述继电器第一开关，其第一端子连接在第一开关管的源极与第三开关管的漏极之间；所述缓冲电感的一端和继电器第一开关的第三端子连接；所述第二有源桥电路包括带反并二极管的第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管，第五开关管的源极与第七开关管的漏极连接，第六开关管的源极与第八开关管的漏极连接，且第五开关管的漏极与继电器第二开关的第一端子连接，第六开关管的漏极与继电器第二开关的第三端子连接，第七开关管的源极连接第八开关管的源极；继电器第二开关的第二端子悬空；所述高频变压器包括第一原边绕组、第二原边绕组和副边绕组，其中第一原边绕组的同名端与缓冲电感的另一端连接，第一原边绕组的异名端则与继电器第一开关的第二端子连接，第二原边绕组的异名端连接在第二开关管的源极与第四开关管的漏极之间；副边绕组的同名端连接在第五开关管的源极与第七开关管的漏极之间，副边绕组的异名端连接在第六开关管的源极与第八开关管的漏极之间；所述输出滤波电容的一端连接在第六开关管的漏极与继电器第二开关的第三端子之间，并且与负载电阻的一端连接；输出滤波电容的另一端连接在第七开关管的源极与第八开关管的源极之间，并且与负载电阻的另一端连接。