[发明专利]一种混合式双向直直变换器

说明书

本发明提供一种混合式双向直直变换器，双向直直变换器一般用于新能源汽车、微型电网等具有高功率密度、高效率等场合，本发明提供的变换器基于混合隔离型三电平变换器，由耦合电感、全桥电路、半桥电路组成，和传统的半桥变换器相比具有相同的输出特性与传输特性，此外该变换器可以减少开关的应力损耗、大大提高变换器的传输效率，可以解决应输入输出电压无法匹配造成的功率器件和磁性元器件损耗过大的情况，从而提升变换器的传输效率。

技术领域

本发明涉及一种混合式双向直直变换器，涉及电气自动化领域。

背景技术

直直变换器在众多工业领域得到广泛的应用，尤其是追求高功率密度、高效率智能电网和新能源汽车产业中，但是传统的直直变换器开关管只能承受输入或者输出电压的一般，同时由于采用低耐压管导致开关的损耗过高，传输效率降低，同时采用混合调制的控制方案虽然可以提高传输功率但是会导致整体效率值没有提高，并且控制方法过于复杂，不具备实用性，采用混合式双向直直变换器不仅可以减少开关损耗，提高效率还可以大大降低成本。

发明内容

技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种混合式双向直直变器。

技术方案：本发明提供的一种变换器是由一个全桥电路、一个耦合电感、一个半桥电路组成，全桥电路由开关管S5、S6、S7、S8组成，每个开关管上并联了一组二极管和电容器件，开关管S5与二极管Ds5、电容Cs5并联组成，开关管S6与二极管Ds6、电容Cs6并联，开关管S7与二极管Ds7、电容Cs7并联组成，开关管S8与二极管Ds8、电容Cs8并联；半桥电路由开关S1、S2、S3、S4串联组成，每个开关并联一组二极管和电容器件，开关管S1与二极管Ds1、电容Cs1并联组成，开关管S2与二极管Ds2、电容Cs2并联，开关管S3与二极管Ds3、电容Cs3并联组成，开关管S4与二极管Ds4、电容Cs4并联组成，半桥电路与全桥电路通过电感L进行耦合。

有益效果：本发明提供的一种变换器基于混合隔离型三电平变换器，由耦合电感、全桥电路、半桥电路组成，和传统的半桥变换器相比具有相同的输出特性与传输特性，此外该变换器可以减少开关的应力损耗、大大提高变换器的传输效率，可以解决应输入输出电压无法匹配造成的功率器件和磁性元器件损耗过大的情况，从而提升变换器的传输效率。

附图说明 图1为一种混合式双向直直变换器电路图

具体实施方式

本发明提供一种混合式双向直直变换器，由一个全桥电路、一个耦合电感、一个半桥电路组成，全桥电路由开关管S5、S6、S7、S8组成，每个开关管上并联了一组二极管和电容器件，开关管S5与二极管Ds5、电容Cs5并联组成，开关管S6与二极管Ds6、电容Cs6并联，开关管S7与二极管Ds7、电容Cs7并联组成，开关管S8与二极管Ds8、电容Cs8并联；半桥电路由开关S1、S2、S3、S4串联组成，每个开关并联一组二极管和电容器件，开关管S1与二极管Ds1、电容Cs1并联组成，开关管S2与二极管Ds2、电容Cs2并联，开关管S3与二极管Ds3、电容Cs3并联组成，开关管S4与二极管Ds4、电容Cs4并联组成，半桥电路与全桥电路通过电感L进行耦合。

该变换器在一个周期内由8个工作模态：

模态1：开关S1、S5、S8导通，其余开关管断开，电感电流小于0，此时电感电流逐渐减小。

模态2：开关S1、S2、Ds6、Ds7导通，其余开关关断，此时电感电流小于0，电感电流值线性降低。

模态3：开关S1、S2、Ds5、Ds6导通，其余开关管关断，此时电感开始正向充电并且线性增加。

模态4：开关S1、S2、Ds5、Ds8导通，其余开关管关断，此时电感电流线性增加。