[发明专利]一种双向隔离数字变换器

说明书

本申请提供的一种双向隔离数字变换器，包括：原边数字控制器、副边数字控制器、隔离电路、隔离变压器、输入电压采样电路、输出电压采样电路、双向电流采样电路、输入功率驱动电路、输出功率驱动电路、原边驱动电路以及副边驱动电路，本申请实施例通过采用原边数字控制器和副边数字控制器，且在原边数字控制器和副边数字控制器之间设置隔离电路和隔离变压器，能够实现输入到输出的功率输出，也能实现输出到输入的功率输出；另外，通过设置隔离装置，可以实现应用于大功率或者容易产生火花的场合，满足用户的需求。

技术领域

本申请涉及电力电子产品技术领域，更具体地，尤其涉及一种双向隔离数字变换器。

背景技术

随着微电网技术和储能技术的发展，双向变换器技术的研究得到了广泛的关注，双向变换器可用于交流电压与直流电压的双向变换，能量能够实现在变换器的输入端和输出端双向流动。

现有双向变换器大多不设置隔离装置，这样的双向变换器在大功率或者容易产生火花的场合并不适用，无法满足用户的需求。

发明内容

本申请提供了一种双向隔离数字变换器，通过设置隔离装置，实现应用于大功率或者容易产生火花的场合，满足用户的需求。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种双向隔离数字变换器，包括：原边数字控制器、副边数字控制器、隔离电路、隔离变压器、输入电压采样电路、输出电压采样电路、双向电流采样电路、输入功率驱动电路、输出功率驱动电路、原边驱动电路以及副边驱动电路，其中：

所述原边数字控制器的第一端与所述隔离电路的第一端相连，所述原边数字控制器的第二端与所述原边驱动电路的第一端相连，所述原边数字控制器的第三端与所述输入电压采样电路的第一端相连，所述原边数字控制器的第四端与所述双向电流采样电路的第一端相连；

所述输入电压采样电路的第二端与所述输入功率驱动电路的第一端相连，所述原边驱动电路的第二端与所述输入功率驱动电路的第二端相连，所述输入功率驱动电路的第三端与所述双向电流采样电路的第二端相连，所述输入功率驱动电路的第四端与所述隔离变压器的第一端相连；所述双向电流采样电路的第三端与所述隔离变压器的第二端相连；

所述隔离变压器的第三端和第四端分别与所述输出功率驱动电路的第一端和第二端相连，所述输出功率驱动电路的第三端与所述副边驱动电路的第一端相连，所述输出功率驱动电路的第四端与所述输出电压采样电路的第一端相连，所述输出电压采样电路的第二端与所述副边数字控制器的第一端相连；

所述副边数字控制器的第二端与所述隔离电路的第二端相连，所述副边驱动电路的第二端与所述隔离电路的第三端相连；

所述原边数字控制器根据所述双向电流采样电路采集的电流方向确定功率转换的方向；

若功率转换的方向为由原边到副边，则所述副边数字控制器负责采样输出电压并根据内部的数字环路进行计算，得到环路补偿信号，通过所述隔离电路传递给所述原边数字控制器；所述原边数字控制器获取所述环路补偿信号，依据所述环路补偿信号并根据开关周期计算当前的导通占空比或开关频率的原边驱动信号，将所述原边驱动信号传递至所述原边驱动电路和所述副边驱动电路，进行功率传输；

若功率转换的方向为由副边到原边，则所述原边数字控制器负责采样输入电压并根据内部的数字环路进行计算，得到环路补偿信号，依据所述环路补偿信号并根据开关周期计算当前的导通占空比或开关频率的原边驱动信号，将所述原边驱动信号传递至所述原边驱动电路，进行功率传输。

优选的，所述原边数字控制器为DSP控制器、MCU控制器或DSC控制器。

优选的，所述副边数字控制器为DSP控制器、MCU控制器或DSC控制器。

优选的，所述数字环路为PID、2P2Z、3P3Z或4P4Z。