一種能量雙向流動的電路結構制造技術

本實用新型專利技術公開了一種能量雙向流動的電路結構，開關管部分由開關管和二極管并聯(lián)組成，包括直流與直流交換部分、直流與交流變換部分和濾波部分組成，所述直流與直流交換部分與電源連接，并且還連接有第一電容，所述第一電容接地，所述直流與交流變換部分與所述第一電容連接，并且還與所述濾波部分連接，所述濾波部分與輸出端連接。實用新型專利技術實現(xiàn)了能量正向流動時，可進行交流逆變，反向流動時可進行直流斬波，并達到較高的轉(zhuǎn)換效率及電路設計靈活性。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術涉及電路拓撲領域,具體涉及一種能量雙向流動的電路結構。
技術介紹
現(xiàn)階段常見的一種電路組合結構BOOST+Fullbridge，其因前一級BOOST的主二極管Dl的單向?qū)ㄐ裕荒軐崿F(xiàn)DC/AC的能量變換，但無法實現(xiàn)AC/DC的變換，具有一定的使用局限性。
技術實現(xiàn)思路
本技術的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的以上問題，提供一種能量雙向流動的電路結構，本技術實現(xiàn)了能量正向流動時，可進行交流逆變，反向流動時可進行直流斬波，并達到較高的轉(zhuǎn)換效率及電路設計靈活性。為實現(xiàn)上述技術目的，達到上述技術效果，本技術通過以下技術方案實現(xiàn)一種能量雙向流動的電路結構，開關管部分由開關管和二極管并聯(lián)組成，包括直流與直流交換部分、直流與交流變換部分和濾波部分組成，所述直流與直流交換部分與電源連接，并且還連接有第一電容，所述第一電容接地，所述直流與交流變換部分與所述第一電容連接，并且還與所述濾波部分連接，所述濾波部分與輸出端連接。進一步的，所述直流與直流交換部分由第三電感、第五開關管和第六開關管組成，所述第三電感的一段與電源正極連接，另一端與第五開關管和第六開關管連接，所述第五開關管與電源負極連接并接地，所述第六開關管與第一電容連接。進一步的，所述直流與交流變換部分由第一開關管、第二開關管、第三開關管和第四開關管組成，所述第一開關管和所述第三開關管串聯(lián)并且與所述第一電容并聯(lián)，所述第二開關管和所述第四開關管串聯(lián)并且與所述第一電容并聯(lián)。進一步的，所述濾波部分有第一電感、第二電感和第二電容組成，所述第一電感一端與A端連接，另一端與所述第二電容連接，所述第二電容與所述第二電感串聯(lián)，所述第二電感與B端連接。本技術的有益效果是1、可以實現(xiàn)DC/AC和AC/DC兩種工作模式的靈活切換，提高了該電路拓撲的應用靈活性。2、在AC/DC模式下，同樣具備輸入PFC功能，可以提高輸入功率因數(shù)。3、無論在DC/AC和AC/DC工作模式下，因未采用變壓器隔離技術，其將具有很高的轉(zhuǎn)換效率。4、在逆變控制上和傳統(tǒng)的控制方式?jīng)]有本質(zhì)區(qū)別，只是驅(qū)動的方式不同，沒有增加系統(tǒng)的復雜度，而且也是容易實現(xiàn)的。5、應用范圍廣泛，控制方式靈活，可應用于新能源等需要進行直流交流變換的場口 ο上述說明僅是本技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本技術的技術手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本技術的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本技術的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本技術的進一步理解，構成本申請的一部分，本技術的示意性實施例及其說明用于解釋本技術，并不構成對本技術的不當限定。在附圖中圖1整體結構示意圖；圖2是本技術的電路示意圖；圖3是本技術的開關管部分示意圖；圖4是本技術的逆變器模式示意圖；圖5是本技術的轉(zhuǎn)換模式示意圖。圖中標號說明1、直流與直流交換部分，2、直流與交流變換部分，3、濾波部分，4、電源，5、開關管部分，Cl、第一電容，C2、第二電容，L1、第一電感，L2、第二電感，L3、第三電感，D、二極管，Q、開關管，Q1、第一開關管，Q2、第二開關管，Q3、第三開關管，Q4、第四開關管，Q5、第五開關管，Q6、第六開關管，Vout、輸出端。具體實施方式下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本技術。參照圖1至圖3所示，一種能量雙向流動的電路結構，開關管部分5由開關管Q和二極管D并聯(lián)組成，其特征在于包括直流與直流交換部分1、直流與交流變換部分2和濾波部分3組成，所述直流與直流交換部分I與電源4連接，并且還連接有第一電容Cl，所述第一電容Cl接地，所述直流與交流變換部分2與所述第一電容Cl連接，并且還與所述濾波部分3連接，所述濾波部分3與輸出端Vout連接。進一步的，所述直流與直流交換部分I由第三電感L3、第五開關管Q5和第六開關管Q6組成，所述第三電感L3的一段與電源4正極連接，另一端與第五開關管Q5和第六開關管Q6連接，所述第五開關管Q5與電源4負極連接并接地，所述第六開關管Q6與第一電容Cl連接。進一步的，所述直流與交流變換部分2由第一開關管Q1、第二開關管Q2、第三開關管Q3和第四開關管Q4組成，所述第一開關管Ql和所述第三開關管Q3串聯(lián)并且與所述第一電容Cl并聯(lián)，所述第二開關管Q2和所述第四開關管Q4串聯(lián)并且與所述第一電容Cl并聯(lián)。進一步的，所述濾波部分3有第一電感L1、第二電感L2和第二電容C2組成，所述第一電感LI 一端與A端連接，另一端與所述第二電容C2連接，所述第二電容C2與所述第二電感L2串聯(lián)，所述第二電感L2與B端連接。本實施例的工作原理如下(I)工作原理分析①Inverter Mode :工作方式和傳統(tǒng)的方式一樣，只是前級升壓利用Q5的Bodydiode或Q5額外并聯(lián)的Diode作為BOOST主Diode，工作于BOOST模式，后級全橋逆變，工作于BUCK模式，實現(xiàn)能量從DC至AC的流動，如圖4所示。②Converter Mode :當能量反向流時，由AC至DC,則利用之前的后級變前級,使全橋工作于兩路Boost PFC模式，實現(xiàn)交流輸入功率因數(shù)校正，穩(wěn)定直流母線(BUS)電壓，實現(xiàn)第一級的AC至DC變換，同時之前的前級變成后級，并利用Q5和Q6的Body diode或Q6額外并聯(lián)的Diode作為BUCK主Diode，形成BUCK電路，并工作于BUCK模式，實現(xiàn)后級的DC至DC降壓變換，如圖5所示。(2)控制思路分析Inverter和Converter模式下,沒有變換電路的拓撲結構，只是通過控制前級和后級是工作于BOOST還是BUCK模式下，即可實現(xiàn)能量的雙向流動，和傳統(tǒng)的雙級電路組合BOOST+Fullbridge在系統(tǒng)控制及驅(qū)動分配上沒有太大本質(zhì)區(qū)別。以上所述僅為本技術的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本技術，對于本領域的技術人員來說，本技術可以有各種更改和變化。凡在本技術的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本技術的保護范圍之內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種能量雙向流動的電路結構，開關管部分（5）由開關管（Q）和二極管（D）并聯(lián)組成，其特征在于：包括直流與直流交換部分（1）、直流與交流變換部分（2）和濾波部分（3）組成，所述直流與直流交換部分（1）與電源（4）連接，并且還連接有第一電容（C1），所述第一電容（C1）接地，所述直流與交流變換部分（2）與所述第一電容（C1）連接，并且還與所述濾波部分（3）連接，所述濾波部分（3）與輸出端（Vout）連接。

【技術特征摘要】
1.一種能量雙向流動的電路結構，開關管部分(5)由開關管(Q)和二極管(D)并聯(lián)組成，其特征在于包括直流與直流交換部分(I )、直流與交流變換部分(2)和濾波部分(3)組成，所述直流與直流交換部分(I)與電源(4)連接，并且還連接有第一電容(Cl )，所述第一電容(Cl)接地，所述直流與交流變換部分(2)與所述第一電容(Cl)連接，并且還與所述濾波部分(3)連接，所述濾波部分(3)與輸出端(Vout)連接。2.根據(jù)權利要求1所述的一種能量雙向流動的電路結構，其特征在于所述直流與直流交換部分(I)由第三電感(L3)、第五開關管(Q5)和第六開關管(Q6)組成，所述第三電感(L3)的一段與電源(4)正極連接，另一端與第五開關管(Q5)和第六開關管(Q6)連接，所述第五開關管(Q5)與電源(4...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：方剛，
申請(專利權)人：江蘇固德威電源科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：