[发明专利]一种双向斩波器

说明书

本发明公开一种双向斩波器，包括含有两个IGBT模块的双向斩波电路，每个IGBT模块包括反并联连接的IGBT以及续流二极管，还包括连接在双向斩波电路的高压端与低压端之间的旁路电路，旁路电路当双向斩波电路中高压端与低压端之间通过两个IGBT模块的续流二极管将形成电流通路，且双向斩波电路未启动斩波功能时，将流向两个IGBT模块的电流进行旁路。本发明能够避免双向斩波器未启动时电流流向IGBT，以在双向斩波器高压端存在大电流或短路工况时执行保护，且具有结构简单、成本低廉以及安全可靠等的优点。

技术领域

本发明涉及斩波器技术领域，尤其涉及一种具有短路保护功能的双向斩波器。

背景技术

双向DC/DC斩波器即为可以实现升压和降压两种功能的斩波电路，通过两个IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）模块以及控制电流流向形成斩波升压电路、斩波降压电路。目前的双向DC/DC斩波器，例如传统的双向boost/buck斩波电路，其作为斩波降压电路时，输入电压通过熔断器给后续电路供电；在作为斩波升压电路时，两个IGBT模块的续流管与熔断器将构成电流通路，在双向DC/DC斩波器未工作前，而双向DC/DC斩波器的输入端存在大电流或短路时，由于IGBT模块中续流管的i²t（瞬时电流承受量）远小于熔断器的i²t，则会烧毁IGBT模块中续流管，因而安全性不高，同时会导致成本的增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能够避免双向斩波器未启动时电流流向IGBT，以及在双向斩波器存在大电流或短路工况时执行保护，且结构简单紧凑、所需成本低、安全可靠的双向斩波器。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种双向斩波器，包括含有两个IGBT模块的双向斩波电路，每个所述IGBT模块包括反并联连接的IGBT以及续流二极管，所述双向斩波电路通过熔断器FU1接入高压端，其特征在于：还包括连接在所述双向斩波电路的高压端与低压端之间的旁路电路，所述旁路电路当所述双向斩波电路中高压端与低压端之间通过所述两个IGBT模块的续流二极管将形成电流通路，且所述双向斩波电路未启动斩波功能时，将流向两个IGBT模块的电流进行旁路。

作为本发明的进一步改进所述旁路电路为旁路二极管D4，所述旁路二极管D4的阳极与所述双向斩波电路的低压端连接，阴极通过熔断器FU1与所述双向斩波电路的高压端连接。

作为本发明的进一步改进：所述旁路二极管D4的瞬时最大电流承受量大于所述熔断器FU1的i²t。

作为本发明的进一步改进：所述双向斩波电路为双向boost/buck斩波电路。

作为本发明的进一步改进：所述双向boost/buck斩波电路包括依次连接的第一IGBT模块、电感L1以及第二IGBT模块，所述第一IGBT模块包括两个串联连接的IGBT功率单元，每个所述IGBT功率单元以及第二IGBT模块均包括并联连接的IGBT以及续流二极管。

作为本发明的进一步改进：所述电感L1与所述第二IGBT模块之间还设有第一滤波电容C2。

作为本发明的进一步改进：所述双向斩波电路的高压端、低压端还分别设有第二滤波电容C1、第三滤波电容C3。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）本发明通过在双向斩波电路的两端设置旁路电路，当双向斩波电路中输入电源与两个IGBT模块的续流二极管形成电流通路而使得输入电压与输出电压相等，且双向斩波电路未启动斩波功能时，通过旁路电路将流向两个IGBT模块的电流进行旁路，避免双向斩波器未启动时电流流向IGBT，从而在双向斩波电路出现大电流或短路时，可以有效保护IGBT模块不被烧毁，提高了双向斩波器的安全可靠性；