[发明专利]一种宽范围输入的DC-DC隔离转换功率电路及其控制方法

说明书

本发明公开了一种宽范围输入的DC‑DC隔离转换功率电路，包括耦合电感Sepic电路、推挽隔离电路，耦合电感Sepic电路包括一对电压输入端Vin，该对电压输入端之间连接有耦合电感L11‑1、耦合电感L11‑2，耦合电感L11‑2的两端两端跨接有一极性电容C22，极性电容C22的两极上连接有一USB供电端子Vbus并通过该USB供电端子Vbus与推挽隔离电路连接；推挽隔离电路包括两极连接在USB供电端子Vbus上的极性电容C1，极性电容C1的阳极上连接有变压器T1。

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，具体是一种宽范围输入的DC-DC隔离转换功率电路及其控制方法。

背景技术

随着电力电子技术的发展，直流输出的电力电子设备种类越来越多，电压范围越来越宽；直流输出电力电子设备的普及应用，同时推动储能行业的发展，有效满足了能量需求的移动灵活性和持续不间断性，市场容量越来越大。与之对应的能量回馈负载需要兼容更宽的输入电压范围，才能具有更强的灵活性和便利性，从而降低老化环节的设备投入，节约客户开支。

目前常见的支持宽电压输入范围的能量回馈负载多采用图一所示的带辅助绕组的Boost电路，它可以实现较小的占空比变化支持较大的增益变化，从而实现宽电压范围输入，但存在二极管D1应力过大的问题，并且存在只可以进行升压，不能进行降压，包括后面的DC-DC隔离电路均必须选型高压器件，成本非常高。

发明内容

本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

一种宽范围输入的DC-DC隔离转换功率电路，包括耦合电感Sepic电路、推挽隔离电路，耦合电感Sepic电路包括一对电压输入端Vin，该对电压输入端之间连接有耦合电感L11-1、耦合电感L11-2，耦合电感L11-2的两端两端跨接有一极性电容C22，极性电容C22的两极上连接有一USB供电端子Vbus并通过该USB供电端子Vbus与推挽隔离电路连接；

推挽隔离电路包括两极连接在USB供电端子Vbus上的极性电容C1，极性电容C1的阳极上连接有变压器T1，变压器T1包括并联连接在极性电容C1的阳极上的变压器初级T1-1、变压器初级T1-2以及与变压器初级T1-1、变压器初级T1-2组成变压器的变压器次级T1-3，变压器次级T1-3的两端分别连接有电容C3、耦合电感L1-1构成谐振网络，变压器次级T1-3通过谐振网络连接有电压输出端Vout。

进一步的，极性电容C22的阳极与耦合电感L11-2之间连接有二极管D11，二极管D11的阴极与极性电容C22的阳极连接。

进一步的，耦合电感L11-1和耦合电感L11-2的匝比为1:1。

进一步的，耦合电感L11-1与耦合电感L11-2之间连接有电容C33，电压输入端Vin的两端跨接有极性电容C11，极性电容C11的阳极与耦合电感L11-1连接，电容C33与极性电容C11的阴极之间连接有MOS开关Q11。

进一步的，推挽隔离电路中电压输出端的两端之间跨接有极性电容C2，极性电容C2的阳极与耦合电感L1-1之间连接有二极管D1且极性电容的阳极与电容C3之间连接有二极管D3，其中二极管D1与二极管D3的阴极均与极性电容C3的阳极连接；

极性电容C2的阴极与耦合电感L1-1之间连接有二极管D2且极性电容的阴极极与电容C3之间连接有二极管D4，其中二极管D1与二极管D3的阳极均与极性电容C3的阴极连接。

一种宽范围输入的DC-DC隔离转换功率电路的控制方法，应用于以上所述的一种宽范围输入的DC-DC隔离转换功率电路，包括以下步骤：

S1：根据耦合电感Sepic电路中，电压输入端Vin与USB供电端子Vbus的电压关系：

其中，Vbus为USB供电端子Vbus处的电压，