專利名稱：一種雙向直流變換器的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雙向直流變換器的控制方法，解決雙向推挽全橋直流變換器的控制電路中使用兩套控制電路的問題，屬于開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
雙向直流變換器已經(jīng)廣泛應(yīng)用在直流/交流不停電系統(tǒng)、太陽能電源系統(tǒng)、電動(dòng)汽車、 燃料電池系統(tǒng)、多端口混合供電系統(tǒng)、直流功率放大器以及電梯等場(chǎng)合。它的應(yīng)用比之單向的直流變換器在體積和重量等方面都有所減少，但是在控制中一般都是使用兩套控制芯片單獨(dú)控制，雙向直流變換器控制的優(yōu)化已經(jīng)成為目前雙向直流變換器研究的重點(diǎn)。在一般的雙向DC/DC變換器的控制中，都是選用兩套控制芯片，正向和反向控制都是一套單獨(dú)的控制算法。對(duì)比單向DC/DC變換器，這樣做雖然只用一套主電路就可以實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，但是控制算法相對(duì)繁瑣，而且控制電路也不能得到相應(yīng)的簡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種雙向直流變換器的控制方法，只選用一套控制芯片，簡化了控制電路，大幅減輕系統(tǒng)的體積和重量，從而節(jié)約成本，解決背景技術(shù)中存在的上述問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種雙向直流變換器的控制方法，雙向直流變換器降壓工作在全橋的工作模式，副邊采用全波整流，此工作狀態(tài)需要控制全橋側(cè)的四個(gè)開關(guān)管，副邊只需要開關(guān)管反并聯(lián)的二極管整流即可；升壓工作在推挽電路的工作模式，此時(shí)需要控制推挽側(cè)的兩個(gè)開關(guān)管，副邊同樣是只需要開關(guān)管反并聯(lián)的二極管進(jìn)行整流即可。雙向直流變換器工作在降壓的工作模式時(shí)，即全橋的工作模式，采用全橋移相控制，選用UC3875即可實(shí)現(xiàn)。雙向直流變換器工作在升壓的工作模式時(shí)，S卩加升壓電感的推挽電路的工作模式，此時(shí)要求兩個(gè)開關(guān)管有一個(gè)共同的導(dǎo)通時(shí)間，此時(shí)利用UC3875產(chǎn)生的信號(hào)有移相的特點(diǎn)，使UC3875輸出的有移相的兩路信號(hào)經(jīng)過一個(gè)或門，得到的驅(qū)動(dòng)信號(hào)即可滿足兩個(gè)開關(guān)管的共同導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)控制的要求。本發(fā)明推挽全橋雙向DC/DC變換器是隔離型雙向DC/DC變換器的一種，它是由推挽電路和全橋電路組合而成，也可看成是輸入全橋，輸出全波整流的電路拓?fù)溲葑兌鴣?。本發(fā)明的有益效果是在推挽全橋雙向DC/DC變換器的控制中，選用UC3875 —套芯片，再選用二選一模擬開關(guān)，電壓比較器，或門等輔助芯片進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)其能量的雙向流動(dòng)。這樣的控制方法減少了控制芯片，節(jié)約成本，使控制電路體積和重量減小，提高了變換器的整體效率。


圖1推挽全橋雙向DC/DC變換器電路圖； 圖2控制信號(hào)產(chǎn)生的原理圖； 圖3系統(tǒng)控制的總體框圖；
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
在實(shí)施例中，一種雙向直流變換器的控制方法，雙向直流變換器降壓工作在全橋的工作模式，副邊采用全波整流，此工作狀態(tài)需要控制全橋側(cè)的四個(gè)開關(guān)管，副邊只需要開關(guān)管反并聯(lián)的二極管整流即可；升壓工作在推挽電路的工作模式，此時(shí)需要控制推挽側(cè)的兩個(gè)開關(guān)管，副邊同樣是只需要開關(guān)管反并聯(lián)的二極管進(jìn)行整流即可。雙向直流變換器工作在降壓的工作模式時(shí)，即全橋的工作模式，采用全橋移相控制，選用UC3875即可實(shí)現(xiàn)。雙向直流變換器工作在升壓的工作模式時(shí)，S卩加升壓電感的推挽電路的工作模式，此時(shí)要求兩個(gè)開關(guān)管有一個(gè)共同的導(dǎo)通時(shí)間，此時(shí)利用UC3875產(chǎn)生的信號(hào)有移相的特點(diǎn)，使UC3875輸出的有移相的兩路信號(hào)經(jīng)過一個(gè)或門，得到的驅(qū)動(dòng)信號(hào)即可滿足兩個(gè)開關(guān)管的共同導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)控制的要求。本發(fā)明推挽全橋雙向DC/DC變換器是隔離型雙向DC/DC變換器的一種，它是由推挽電路和全橋電路組合而成，也可看成是輸入全橋，輸出全波整流的電路拓?fù)溲葑兌鴣怼?、能量雙向流動(dòng)的控制策略
能量雙向流動(dòng)控制的策略如下一開始只對(duì)全橋側(cè)的可控開關(guān)管進(jìn)行選通，副邊由可控開關(guān)管反并聯(lián)的二極管進(jìn)行整流，電路工作在正向工作狀態(tài)。對(duì)輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)，與一設(shè)定值(要求的輸出電壓值)進(jìn)行比較，當(dāng)超過這一設(shè)定值時(shí)，通過選通信號(hào)，控制電路對(duì)推挽側(cè)的可控開關(guān)管進(jìn)行選通，使其導(dǎo)通。全橋側(cè)由可控開關(guān)管反并聯(lián)的二極管進(jìn)行整流，電路工作在反向工作狀態(tài)。2、控制信號(hào)選通的方法
其控制信號(hào)選通的方法為對(duì)輸出電壓進(jìn)行檢測(cè)，然后通過電壓比較器與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較(基準(zhǔn)電壓就一個(gè)設(shè)定電壓值，可以是要求設(shè)定的輸出電壓的大小)。當(dāng)輸出電壓大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，電壓比較器輸出為高電平，此時(shí)二選一模擬開關(guān)選通通道1 (反饋信號(hào)為高壓側(cè)，對(duì)應(yīng)升壓工作模式)，同樣的道理，此時(shí)多路二選一模擬開關(guān)選通經(jīng)過或門后的信號(hào)， 此PWM信號(hào)產(chǎn)生后送至升壓開關(guān)管，電路工作在升壓的工作模式。反之，當(dāng)輸出電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，電壓比較器輸出為低電平，此時(shí)二選一模擬開關(guān)則選通通道2 (反饋信號(hào)為低壓側(cè)，對(duì)應(yīng)降壓工作模式)。多路二選一模擬開關(guān)則選通UC3875直接輸出的具有時(shí)延的四路信號(hào)，此PWM信號(hào)產(chǎn)生后送至降壓開關(guān)管，此時(shí)電路則工作在降壓工作模式。
權(quán)利要求
1.一種雙向直流變換器的控制方法，其特征在于雙向直流變換器降壓工作在全橋的工作模式，副邊采用全波整流，此工作狀態(tài)需要控制全橋側(cè)的四個(gè)開關(guān)管，副邊只需要開關(guān)管反并聯(lián)的二極管整流即可；升壓工作在推挽電路的工作模式，此時(shí)需要控制推挽側(cè)的兩個(gè)開關(guān)管，副邊同樣是只需要開關(guān)管反并聯(lián)的二極管進(jìn)行整流即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之雙向直流變換器的控制方法，其特征在于本發(fā)明推挽全橋雙向DC/DC變換器是隔離型雙向DC/DC變換器的一種，它是由推挽電路和全橋電路組合而成，也可看成是輸入全橋，輸出全波整流的電路拓?fù)溲葑兌鴣怼?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述之雙向直流變換器的控制方法，其特征在于雙向直流變換器工作在降壓的工作模式時(shí)，即全橋的工作模式，采用全橋移相控制，選用UC3875即可實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述之雙向直流變換器的控制方法，其特征在于雙向直流變換器工作在升壓的工作模式時(shí)，即加升壓電感的推挽電路的工作模式，此時(shí)要求兩個(gè)開關(guān)管有一個(gè)共同的導(dǎo)通時(shí)間，此時(shí)利用UC3875產(chǎn)生的信號(hào)有移相的特點(diǎn)，使UC3875輸出的有移相的兩路信號(hào)經(jīng)過一個(gè)或門，得到的驅(qū)動(dòng)信號(hào)即可滿足兩個(gè)開關(guān)管的共同導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)控制的要求。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙向直流變換器的控制方法，解決雙向推挽全橋直流變換器的控制電路中使用兩套控制電路的問題，屬于開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是雙向直流變換器降壓工作在全橋的工作模式，副邊采用全波整流，此工作狀態(tài)需要控制全橋側(cè)的四個(gè)開關(guān)管，副邊只需要開關(guān)管反并聯(lián)的二極管整流即可；升壓工作在推挽電路的工作模式，此時(shí)需要控制推挽側(cè)的兩個(gè)開關(guān)管，副邊同樣是只需要開關(guān)管反并聯(lián)的二極管進(jìn)行整流即可。在推挽全橋雙向DC/DC變換器的控制中，選用一套芯片，再選用二選一模擬開關(guān)，電壓比較器，或門等輔助芯片進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)其能量的雙向流動(dòng)。這樣的控制方法減少了控制芯片，節(jié)約成本，使控制電路體積和重量減小，提高了變換器的整體效率。
文檔編號(hào)H02M3/337GK102237801SQ20111009729
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者劉玉龍, 張曉光, 王淼, 穆桂霞, 趙志強(qiáng), 車福來, 韓貴勝 申請(qǐng)人:保定天威集團(tuán)有限公司