一種多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向cuk變換器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的目的在于公開一種多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器，它包括至少一CUK雙向變換器單元，所述CUK雙向變換器單元包括一由隔離變壓器隔離驅(qū)動(dòng)的主開關(guān)管Q1和續(xù)流管Q2形成的橋臂電路，所述主開關(guān)管Q1和續(xù)流管Q2由互補(bǔ)的PWM的信號(hào)驅(qū)動(dòng)；與現(xiàn)有技術(shù)相比，將續(xù)流二極管用NMOS管來替代，從而實(shí)現(xiàn)了同步整流和能量雙向流動(dòng)，能夠提高變換器的效率；且有效擴(kuò)展了變換器的功率容量，還能夠有效分散功率器件的應(yīng)力，提高變換器的可靠性，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
【專利說明】—種多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種非隔離直流-直流變換器，特別涉及一種適用于兩個(gè)不同電壓的電壓源或電池組之間的能量交換且能量可以雙向流動(dòng)的多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，CUK斬波電路也稱CUK變換器，是一種對(duì)Buck/Boost改進(jìn)的單管不隔離直流變換器，在輸入輸出段均有電感，可以顯著減小輸入和輸出電流的脈動(dòng)，輸出電壓的極性和輸入電壓相反，輸出電壓既可以低于也可以高于輸入電壓。CUK變換器可看作是Boost變換器和Buck變換器串聯(lián)而成，合并了開關(guān)管。
[0003]輸入電源電流和輸出負(fù)載電流都是連續(xù)的,且脈動(dòng)很小,有利于對(duì)輸入和輸出進(jìn)行濾波。
[0004]但是，現(xiàn)有的CUK變換器的功率不高，且變換器無法進(jìn)行能量雙向流動(dòng)。
[0005]因此，特別需要一種多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器，以解決上述現(xiàn)有存在的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)了同步整流，提高了變換器的功率和效率且變換器實(shí)現(xiàn)了能量雙向流動(dòng)。
[0007]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0008]一種多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器，其特征在于，它包括至少一 CUK雙向變換器單元，所述CUK雙向變換器單元包括一由隔離變壓器隔離驅(qū)動(dòng)的主開關(guān)管Ql和續(xù)流管Q2形成的橋臂電路，所述主開關(guān)管Ql和續(xù)流管Q2由互補(bǔ)的PWM的信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
[0009]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述CUK雙向變換器單元包括主開關(guān)管Q1、續(xù)流管Q2、電感L1、電感L2、電容C、電容CO和電容Cl ;電源Vl的一端分別連接電感LI的一端、電容CO的一端，電源Vl的另一端分別連接電容CO的另一端、主開關(guān)管Ql的一端、續(xù)流管Q2的一端、電容Cl的一端和電源V2的一端并接地，電感LI的另一端分別連接主開關(guān)管Ql的另一端和電容C的一端，電容C的另一端分別連接續(xù)流管Q2的另一端和電感L2的一端，電感L2的另一端分別連接電容Cl的另一端和電源V2的另一端。
[0010]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器包括至少二組CUK雙向變換器單元，所述CUK雙向變換器單元之間互相交錯(cuò)移相并聯(lián)連接。
[0011]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述主開關(guān)管Ql和續(xù)流管Q2為NMOS管。
[0012]本實(shí)用新型的多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，將續(xù)流二極管用NMOS管來替代，從而實(shí)現(xiàn)了同步整流和能量雙向流動(dòng)，能夠提高變換器的效率；且有效擴(kuò)展了變換器的功率容量，還能夠有效分散功率器件的應(yīng)力，提高變換器的可靠性，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。[0013]本實(shí)用新型的特點(diǎn)可參閱本案圖式及以下較好實(shí)施方式的詳細(xì)說明而獲得清楚地了解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為現(xiàn)有的CUK變換器的電路原理圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型的多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器的電路原理圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型的雙向CUK變換單元的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
實(shí)施例
[0018]如圖2所示，本實(shí)用新型的多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器，它包括至少一 CUK雙向變換器單元，所述CUK雙向變換器單元包括一由隔離變壓器隔離驅(qū)動(dòng)的主開關(guān)管Ql和續(xù)流管Q2形成的橋臂電路，所述主開關(guān)管Ql和續(xù)流管Q2由互補(bǔ)的PWM的信號(hào)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了同步整流和能量雙向流動(dòng)。
[0019]在本實(shí)施例中，所述CUK雙向變換器單元包括主開關(guān)管Ql、續(xù)流管Q2、電感L1、電感L2、電容C、電容CO和電容Cl ;電源Vl的一端分別連接電感LI的一端、電容CO的一端，電源Vl的另一端分別連接電容CO的另一端、主開關(guān)管Ql的一端、續(xù)流管Q2的一端、電容Cl的一端和電源V2的一端并接地，電感LI的另一端分別連接主開關(guān)管Ql的另一端和電容C的一端，電容C的另一端分別連接續(xù)流管Q2的另一端和電感L2的一端，電感L2的另一端分別連接電容Cl的另一端和電源V2的另一端。
[0020]在本實(shí)施例中，所述多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器包括至少二組CUK雙向變換器單元，所述CUK雙向變換器單元之間互相交錯(cuò)移相并聯(lián)連接。
[0021]使用如圖3所示的N路交錯(cuò)移相并聯(lián)的雙向CUK變換器后，功率能增加N倍，而且由于輸入輸出的電容的工作頻率增加了 N倍，使得電容的體積和尺寸與同等功率的單元電路相比，能夠顯著減少。
[0022]在本實(shí)施例中，所述主開關(guān)管Ql和續(xù)流管Q2為NMOS管。
[0023]本實(shí)用新型的CUK雙向變換器單元的電壓電流關(guān)系和計(jì)算:
[0024]Vout / Vin=Ton Ql /TonQ2
[0025]當(dāng)TonQl=TonQ2 時(shí)，也就是占空比=0.5 時(shí)，Vout=Vin。
[0026]當(dāng)TonQl>TonQ2時(shí)，也就是占空比>0.5時(shí)，Vout>Vin,能量從左向右移動(dòng)。
[0027]當(dāng)TonQ2>TonQl時(shí)，也就是占空比〈0.5時(shí)，Vout〈Vin，能量從右向左移動(dòng)。
[0028]本實(shí)用新型的多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器，將續(xù)流二極管用NMOS管來替代，從而實(shí)現(xiàn)了同步整流和能量雙向流動(dòng)，能夠提高變換器的效率；且有效擴(kuò)展了變換器的功率容量，還能夠有效分散功率器件的應(yīng)力，提高變換器的可靠性。
[0029]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)，本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器，其特征在于，它包括至少一 CUK雙向變換器單元，所述CUK雙向變換器單元包括一由隔離變壓器隔離驅(qū)動(dòng)的主開關(guān)管Ql和續(xù)流管Q2形成的橋臂電路，所述主開關(guān)管Ql和續(xù)流管Q2由互補(bǔ)的PWM的信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器，其特征在于，所述CUK雙向變換器單元包括主開關(guān)管Ql、續(xù)流管Q2、電感L1、電感L2、電容C、電容⑶和電容Cl ；電源Vl的一端分別連接電感LI的一端、電容CO的一端，電源Vl的另一端分別連接電容CO的另一端、主開關(guān)管Ql的一端、續(xù)流管Q2的一端、電容Cl的一端和電源V2的一端并接地，電感LI的另一端分別連接主開關(guān)管Ql的另一端和電容C的一端，電容C的另一端分別連接續(xù)流管Q2的另一端和電感L2的一端，電感L2的另一端分別連接電容Cl的另一端和電源V2的另一端。
3.如權(quán)利要求1所述的多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器，其特征在于，所述多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器包括至少二組CUK雙向變換器單元，所述CUK雙向變換器單元之間互相交錯(cuò)移相并聯(lián)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的多路交錯(cuò)并聯(lián)移相雙向CUK變換器，其特征在于，所述主開關(guān)管Ql和續(xù)流管Q2為NMOS管。
【文檔編號(hào)】H02M3/155GK203788144SQ201420113325
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】袁沛海 申請(qǐng)人:浙江邁雷科技有限公司