一種能量雙向流動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種能量雙向流動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)，開(kāi)關(guān)管部分由開(kāi)關(guān)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。發(fā)明實(shí)現(xiàn)了能量正向流動(dòng)時(shí)，可進(jìn)行交流逆變，反向流動(dòng)時(shí)可進(jìn)行直流斬波，并達(dá)到較高的轉(zhuǎn)換效率及電路設(shè)計(jì)靈活性。
【專利說(shuō)明】一種能量雙向流動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路拓?fù)漕I(lǐng)域，具體涉及一種能量雙向流動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段常見(jiàn)的一種電路組合結(jié)構(gòu)BOOST+Fullbridge，其因前一級(jí)BOOST的主二極管Dl的單向?qū)ㄐ?，只能?shí)現(xiàn)DC/AC的能量變換，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)AC/DC的變換，具有一定的使用局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問(wèn)題，提供一種能量雙向流動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了能量正向流動(dòng)時(shí)，可進(jìn)行交流逆變，反向流動(dòng)時(shí)可進(jìn)行直流斬波，并達(dá)到較高的轉(zhuǎn)換效率及電路設(shè)計(jì)靈活性。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種能量雙向流動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)，開(kāi)關(guān)管部分由開(kāi)關(guān)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。
[0005]進(jìn)一步的，所述直流與直流交換部分由第三電感、第五開(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)管和第六開(kāi)關(guān)管連接，所述第五開(kāi)關(guān)管與電源負(fù)極連接并接地，所述第六開(kāi)關(guān)管與第一電容連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述直流與交流變換部分由第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管組成，所述第一開(kāi)關(guān)管和所述第三開(kāi)關(guān)管串聯(lián)并且與所述第一電容并聯(lián)，所述第二開(kāi)關(guān)管和所述第四開(kāi)關(guān)管串聯(lián)并且與所述第一電容并聯(lián)。
[0007]進(jìn)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。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
1、可以實(shí)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?fù)涞膽?yīng)用靈活性。
[0009]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)。
[0010]3、無(wú)論在DC/AC和AC/DC工作模式下，因未采用變壓器隔離技術(shù)，其將具有很高的轉(zhuǎn)換效率。
[0011]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(dòng)的方式不同，沒(méi)有增加系統(tǒng)的復(fù)雜度，而且也是容易實(shí)現(xiàn)的。
[0012]5、應(yīng)用范圍廣泛，控制方式靈活，可應(yīng)用于新能源等需要進(jìn)行直流交流變換的場(chǎng)
口 o[0013]上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1整體結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2是本發(fā)明的電路不意圖；
圖3是本發(fā)明的開(kāi)關(guān)管部分示意圖；
圖4是本發(fā)明的逆變器模式示意圖；
圖5是本發(fā)明的轉(zhuǎn)換模式示意圖。
[0015]圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)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(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)管，Q1、第一開(kāi)關(guān)管，Q2、第二開(kāi)關(guān)管，Q3、第三開(kāi)關(guān)管，Q4、第四開(kāi)關(guān)管，Q5、第五開(kāi)關(guān)管，Q6、第六開(kāi)關(guān)管，Vout、輸出端。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0017]參照?qǐng)D1至圖3所示，一種能量雙向流動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)，開(kāi)關(guān)管部分5由開(kāi)關(guān)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。
[0018]進(jìn)一步的，所述直流與直流交換部分I由第三電感L3、第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6連接，所述第五開(kāi)關(guān)管Q5與電源4負(fù)極連接并接地，所述第六開(kāi)關(guān)管Q6與第一電容Cl連接。
[0019]進(jìn)一步的，所述直流與交流變換部分2由第一開(kāi)關(guān)管Q1、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第三開(kāi)關(guān)管Q3和第四開(kāi)關(guān)管Q4組成，所述第一開(kāi)關(guān)管Ql和所述第三開(kāi)關(guān)管Q3串聯(lián)并且與所述第一電容Cl并聯(lián)，所述第二開(kāi)關(guān)管Q2和所述第四開(kāi)關(guān)管Q4串聯(lián)并且與所述第一電容Cl并聯(lián)。
[0020]進(jìn)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。
[0021]本實(shí)施例的工作原理如下:
(1)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(jí)升壓利用Q5的Body diode或Q5額外并聯(lián)的Diode作為BOOST主Diode，工作于BOOST模式，后級(jí)全橋逆變，工作于BUCK模式，實(shí)現(xiàn)能量從DC至AC的流動(dòng)，如圖4所示。
[0022]②Converter Mode:當(dāng)能量反向流時(shí)，由AC至DC,則利用之前的后級(jí)變前級(jí),使全橋工作于兩路Boost PFC模式，實(shí)現(xiàn)交流輸入功率因數(shù)校正，穩(wěn)定直流母線(BUS)電壓，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)的AC至DC變換，同時(shí)之前的前級(jí)變成后級(jí)，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(shí)現(xiàn)后級(jí)的DC至DC降壓變換，如圖5所示。
[0023](2)控制思路分析:
Inverter和Converter模式下,沒(méi)有變換電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),只是通過(guò)控制前級(jí)和后級(jí)是工作于BOOST還是BUCK模式下，即可實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，和傳統(tǒng)的雙級(jí)電路組合BOOST+Fullbridge在系統(tǒng)控制及驅(qū)動(dòng)分配上沒(méi)有太大本質(zhì)區(qū)別。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種能量雙向流動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)，開(kāi)關(guān)管部分(5)由開(kāi)關(guān)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(quán)利要求1所述的一種能量雙向流動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)，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(kāi)關(guān)管(Q5)和第六開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)管(Q5)和第六開(kāi)關(guān)管(Q6)連接，所述第五開(kāi)關(guān)管(Q5)與電源(4)負(fù)極連接并接地，所述第六開(kāi)關(guān)管(Q6)與第一電容(Cl)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能量雙向流動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述直流與交流變換部分(2)由第一開(kāi)關(guān)管(Q1)、第二開(kāi)關(guān)管(Q2)、第三開(kāi)關(guān)管(Q3)和第四開(kāi)關(guān)管(Q4)組成，所述第一開(kāi)關(guān)管(Ql)和所述第三開(kāi)關(guān)管(Q3)串聯(lián)并且與所述第一電容(Cl)并聯(lián)，所述第二開(kāi)關(guān)管(Q2)和所述第四開(kāi)關(guān)管(Q4)串聯(lián)并且與所述第一電容(Cl)并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能量雙向流動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述濾波部分(3)有第一電感(LI)、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。
【文檔編號(hào)】H02M7/66GK103580529SQ201210267972
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】方剛 申請(qǐng)人:江蘇固德威電源科技有限公司