[实用新型]一种高频隔离交直流变换电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关电源，尤其涉及一种高效的高频隔离交直流变换电路。

背景技术

在需要进行交直流双向变换(即充放电)的应用场合，如储能逆变器、离网逆变器、电池厂老化化成、检测等环节，大多以低频隔离方案为主，究其原因主要是高频隔离双向变换技术较为复杂，同时高频变换所引起的高频开关损耗导致效率低下，得不偿失。而低频变压器隔离技术相对成熟稳定，但相对高频隔离技术而言，其缺点也很明显：低频隔离的方法中变压器体积庞大且笨重，因此在很多应用场合难以推广，使用受限。因而，有人提出两种较为折衷的方案：一种是采用将充放电电路分离的办法，实现变压器隔离的高频化，体积有一定的缩小，效率也可以较高，但相对体积还是较大；另外一种是采用具有双向变换功能的电路，牺牲一定的效率，实现隔离的高频化，这样可以很大程度减小体积，并且相对于单向变换技术，功率密度和效率有一定的提高，但效率仍作出了一定的牺牲。

因此，有必要设计出一种新的电路，通过合理的变换电路以及合适的控制方法，可以实现高功率密度、高效率并且电气隔离，同时又可以满足不同电池类型的较宽电压范围的变换。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种可切换于整流模式和逆变模式工作的高频隔离交直流变换电路，以解决现有的交直流双向变换电路设计复杂、难以实现高频隔离且工作效率低的技术问题。

本实用新型的一种实施例提供一种高频隔离交直流变换电路，包括单相交流源、直流源、第一至第二电容、高压储能滤波器、高频全桥逆变电路、第一至第二高频半桥逆变电路、驱动电路、第一至第三电感、第一至第二高频隔离变压器、第一至第二直流侧同步开关以及与所述驱动电路连接的控制电路；所述第一电容与所述单相交流源并联，所述第二电容与所述直流源并联；所述高频全桥逆变电路、第一至第二高频半桥逆变电路均由开关管构成；在所述高频全桥逆变电路中：第一、第二交流端分别连接至所述第一电感的第二端和所述第一电容的第二端，第一、第二直流端分别连接至所述高压储能滤波器的正极和负极，所述第一电感的第一端与所述第一电容的第一端相连；在所述第一高频半桥逆变电路中：第一、第二直流端分别连接至所述高压储能滤波器的正极和负极，第一交流端通过所述第二电感连接至所述第一高频隔离变压器单相交流源侧的其中一端，第二交流端连接至所述第一高频隔离变压器单相交流源侧的另外一端；在所述第二高频半桥逆变电路中：第一、第二直流端分别连接至所述高压储能滤波器的正极和负极，第一交流端通过所述第三电感连接至所述第二高频隔离变压器单相交流源侧的其中一端，第二交流端连接至所述第二高频隔离变压器单相交流源侧的另外一端；所述第一直流侧同步开关包括第一至第二开关管，所述第一、第二开关管的漏极分别连接至所述第一高频隔离变压器直流源侧的第一、第三端，所述第一、第二开关管的源极同时连接至所述直流源的负极；所述第二直流侧同步开关包括第三至第四开关管，所述第三、第四开关管的漏极分别连接至所述第二高频隔离变压器直流源侧的第一、第三端，所述第三、第四开关管的源极同时连接至所述直流源的负极；所述第一、第二高频隔离变压器直流源侧的第二端均连接至所述直流源的正极。

本实用新型另一实施例还提供一种高频隔离交直流变换电路，包括单相交流源、直流源、第一至第三电容、高压储能滤波器、第一至第三高频全桥逆变电路、驱动电路、第一至第二电感、高频隔离变压器以及与所述驱动电路连接的控制电路；所述第一电容与所述单相交流源并联，所述第二电容与所述直流源并联；所述第一至第三高频全桥逆变电路均由开关管构成；在所述第一高频全桥逆变电路中：第一、第二交流端分别连接至所述第一电感的第二端和所述第一电容的第二端，第一、第二直流端分别连接至所述高压储能滤波器的正极和负极，所述第一电感的第一端与所述第一电容的第一端相连；在所述第二高频全桥逆变电路中：第一交流端通过所述第二电感连接至所述高频隔离变压器单相交流源侧的第一端，第二交流端通过所述第三电容连接至所述高频隔离变压器单相交流源侧的第二端，第一、第二直流端分别连接至所述高压储能滤波器的正极和负极；在所述第三高频全桥逆变电路中：第一、第二直流端分别连接至所述直流源的正极和负极，第一、第二交流端分别连接至所述高频隔离变压器直流源侧的第一端、第二端。