本發(fā)明涉及電源電路，特別是涉及一種高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路。

背景技術(shù)：

在直流電源變換應(yīng)用場(chǎng)合中，低壓和高壓直流電源雙向隔離變換的結(jié)構(gòu)一般可分為硬開關(guān)類型和軟開關(guān)類型。其中，硬開關(guān)類型的雙向隔離變換結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，方案成熟，但缺點(diǎn)是體積較大、開關(guān)損耗高?，F(xiàn)有軟開關(guān)類型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可較容易的實(shí)現(xiàn)單方向電能轉(zhuǎn)換時(shí)功率器件的軟開關(guān)，但對(duì)于雙向電能轉(zhuǎn)換時(shí)，尚無很好的技術(shù)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)升壓變換時(shí)和降壓變換時(shí)功率器件的軟開關(guān)，從而導(dǎo)致雙向變換時(shí)整機(jī)效率較低。例如，雙向推挽串聯(lián)諧振變換器能夠較容易實(shí)現(xiàn)降壓變換時(shí)所有功率器件的軟開關(guān)，即主動(dòng)功率器件的零電壓開關(guān)和被動(dòng)功率器件的零電流開關(guān)，但在升壓變換時(shí)較難實(shí)現(xiàn)所有功率器件的軟開關(guān)，這樣導(dǎo)致整機(jī)在升壓變換時(shí)的效率較低，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明提供一種基于軟開關(guān)類型的高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路，其能夠?qū)崿F(xiàn)雙向變換時(shí)所有功率器件的軟開關(guān)，從而整機(jī)效率較高，且其驅(qū)動(dòng)、控制都比較簡(jiǎn)單，成本也較低。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路，用于實(shí)現(xiàn)從低壓側(cè)向高壓側(cè)的電能轉(zhuǎn)換或?qū)崿F(xiàn)從高壓側(cè)向低壓側(cè)的電能轉(zhuǎn)換，其特征在于，所述高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路包括依次連接的前級(jí)模塊、變壓器、轉(zhuǎn)換模塊、及后級(jí)模塊；所述轉(zhuǎn)換模塊包括線圈切換件、連接所述線圈切換件的第一諧振組件、及連接所述第一諧振組件的第二諧振組件。

本發(fā)明的高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路通過設(shè)置轉(zhuǎn)換模塊及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的前級(jí)模塊和后級(jí)模塊，從而降低了高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路的元件成本、簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)控制，并保證了降壓模式及升壓模式下良好的轉(zhuǎn)換效率。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述前級(jí)模塊設(shè)有低壓正交換端、低壓負(fù)交換端、前側(cè)正變換端、前側(cè)負(fù)變換端及前側(cè)中性變換端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述前級(jí)模塊包括開關(guān)管q1、及開關(guān)管q2；所述開關(guān)管q1及所述開關(guān)管q2分別設(shè)有上連接端、下連接端及控制端；所述前級(jí)模塊的低壓正交換端與前側(cè)中性變換端連通；所述開關(guān)管q1的上連接端作為所述前級(jí)模塊的前側(cè)正變換端；所述開關(guān)管q2的上連接端作為所述前級(jí)模塊的前側(cè)負(fù)變換端；所述開關(guān)管q1的下連接端與所述開關(guān)管q2的下連接端匯合形成所述前級(jí)模塊的低壓負(fù)交換端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述變壓器設(shè)有第一低壓側(cè)線圈、第二低壓側(cè)線圈、第一高壓側(cè)線圈、及第二高壓側(cè)線圈；所述變壓器的第一低壓側(cè)線圈的同名端與所述前級(jí)模塊的前側(cè)正變換端連接；所述變壓器的第一低壓側(cè)線圈的異名端及所述變壓器的第二低壓側(cè)線圈的同名端同時(shí)與所述前級(jí)模塊的前側(cè)中性變換端連接；所述變壓器的第二低壓側(cè)線圈的異名端與所述前級(jí)模塊的前側(cè)負(fù)變換端連接；所述變壓器的第一高壓側(cè)線圈的同名端與所述第二高壓側(cè)線圈的異名端連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)換模塊設(shè)有后側(cè)正變換端、后側(cè)中性變換端、后側(cè)負(fù)變換端、第一橋接端、第二橋接端、及第三橋接端；所述轉(zhuǎn)換模塊的后側(cè)正變換端與所述變壓器的第一高壓側(cè)線圈的異名端連接；所述轉(zhuǎn)換模塊的后側(cè)中性變換端與所述變壓器的第一高壓側(cè)線圈的同名端連接；所述轉(zhuǎn)換模塊的后側(cè)負(fù)變換端與所述變壓器的第二高壓側(cè)線圈的同名端連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述線圈切換件設(shè)有第一備選端、第二備選端、及公共端；所述線圈切換件的第一備選端作為所述轉(zhuǎn)換模塊的后側(cè)正變換端；所述線圈切換件的第二備選端作為所述轉(zhuǎn)換模塊的后側(cè)中性變換端；所述線圈切換件的公共端作為所述轉(zhuǎn)換模塊的第一橋接端；所述第一諧振組件設(shè)有同側(cè)連接端、異側(cè)連接端、及橋側(cè)連接端；所述第一諧振組件的異側(cè)連接端與所述線圈切換件的公共端連接；所述第一諧振組件的同側(cè)連接端作為所述轉(zhuǎn)換模塊的后側(cè)負(fù)變換端；所述第一諧振組件的橋側(cè)連接端作為所述轉(zhuǎn)換模塊的第二橋接端；所述第二諧振組件的一端與所述第一諧振組件的同側(cè)連接端連接；所述第二諧振組件的另一端作為所述轉(zhuǎn)換模塊的第三橋接端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路有升壓和降壓兩種工作模式；在升壓模式下，所述線圈切換件的第二備選端與公共端在其內(nèi)部連通，使得所述變壓器第一高壓側(cè)線圈投入使用，相對(duì)于降壓模式減小了變壓器高低壓側(cè)的匝比；在降壓模式下，所述線圈切換件的第一備選端與公共端在其內(nèi)部連通，使得所述變壓器第一高壓側(cè)線圈和第二高壓側(cè)線圈均投入使用，相對(duì)于升壓模式加大了變壓器高低壓側(cè)的匝比。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一諧振組件包括電感l(wèi)m1、電感l(wèi)m2、第一通斷件、及第二通斷件；所述電感l(wèi)m1的一端與所述電感l(wèi)m2的一端匯合形成所述第一諧振組件的異側(cè)連接端；所述第一通斷件的一端與所述電感l(wèi)m1的另一端連接；所述第一通斷件的另一端作為所述第一諧振組件的同側(cè)連接端；所述第二通斷件的一端與所述電感l(wèi)m2的另一端連接；所述第二通斷件的另一端作為所述第一諧振組件的橋側(cè)連接端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路有升壓和降壓兩種工作模式；在升壓模式下，所述第一通斷件s1內(nèi)部切斷，所述電感l(wèi)m1退出工作，所述第二通斷件s2的內(nèi)部連通，所述電感l(wèi)m2投入工作；在降壓模式下，所述第一通斷件s1內(nèi)部連通，所述電感l(wèi)m1投入工作，所述第二通斷件s2的內(nèi)部切斷，所述電感l(wèi)m2退出工作。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二諧振組件包括電感l(wèi)r1、及電容cr；所述電感l(wèi)r1的一端作為所述第二諧振組件的一端；所述電感l(wèi)r1的另一端與所述電容cr的一端連接；所述電容cr的另一端作為所述第二諧振組件的另一端。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述后級(jí)模塊設(shè)有第一分壓端、第二分壓端、第三分壓端、高壓正交換端及高壓負(fù)交換端；所述后級(jí)模塊的第一分壓端與所述轉(zhuǎn)換模塊的第一橋接端連接；所述后級(jí)模塊的第二分壓端與所述轉(zhuǎn)換模塊的第二橋接端連接；所述后級(jí)模塊的第三分壓端與所述轉(zhuǎn)換模塊的第三橋接端連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述后級(jí)模塊包括開關(guān)管q9、開關(guān)管q10、電容c3及電容c4；所述開關(guān)管q9、及開關(guān)管q10分別設(shè)有上連接端、下連接端及控制端；所述開關(guān)管q9的下連接端與所述開關(guān)管q10的上連接端匯合形成所述后級(jí)模塊的第一分壓端；所述開關(guān)管q9的上連接端作為所述后級(jí)模塊的高壓正交換端；所述電容c3的一端與所述開關(guān)管q9的上連接端連接；所述電容c3的另一端與所述電容c4的一端匯合形成所述后級(jí)模塊的第二分壓端及第三分壓端；所述開關(guān)管q10的下連接作為所述后級(jí)模塊的高壓負(fù)交換端；所述電容c4的另一端與所述開關(guān)管q10的下連端連接。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路的結(jié)構(gòu)圖；

圖2a、圖2b、圖2c為圖1中的前級(jí)模塊在三種實(shí)施方式下的電路圖；

圖3a、圖3b為圖1中的變壓器在兩種實(shí)施方式下的示意圖；

圖4為圖1中的變轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)圖；

圖5a、圖5b為圖4中的第一諧振組件在兩種實(shí)施方式下的結(jié)構(gòu)圖；

圖6a、圖6b為圖4中的第二諧振組件在兩種實(shí)施方式下的結(jié)構(gòu)圖；

圖7a、圖7b、圖7c為圖1中的后級(jí)模塊在三種實(shí)施方式下的電路圖；

圖8為本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路在從低壓側(cè)向高壓側(cè)傳送電能時(shí)的電路圖；

圖9為本發(fā)明的又一較佳實(shí)施例的高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路在從高壓側(cè)向低壓側(cè)傳送電能時(shí)的電路圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。

請(qǐng)參閱圖1至圖9，為本發(fā)明一較佳實(shí)施方式的高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路10，用于實(shí)現(xiàn)從低壓側(cè)向高壓側(cè)的電能轉(zhuǎn)換或?qū)崿F(xiàn)從高壓側(cè)向低壓側(cè)的電能轉(zhuǎn)換。該高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路10包括依次連接的前級(jí)模塊20、變壓器t1、轉(zhuǎn)換模塊30、及后級(jí)模塊40；所述前級(jí)模塊20與低壓側(cè)連接；所述后級(jí)模塊40與高壓側(cè)連接；所述轉(zhuǎn)換模塊30的內(nèi)部連接狀態(tài)根據(jù)電能的傳輸方向而進(jìn)行調(diào)整，從而使所述高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路10在升壓或降壓工作狀態(tài)下均能實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)換。

請(qǐng)參閱圖2a、圖2b及圖2c，在其中一種實(shí)施方式中，所述前級(jí)模塊20設(shè)有低壓正交換端、低壓負(fù)交換端、前側(cè)正變換端、前側(cè)負(fù)變換端及前側(cè)中性變換端；所述前級(jí)模塊20的低壓正交換端及低壓負(fù)交換端與設(shè)置所述低壓側(cè)的低壓電源或低壓負(fù)載連接；所述前級(jí)模塊20包括開關(guān)管q1、及開關(guān)管q2；所述開關(guān)管q1及所述開關(guān)管q2分別設(shè)有上連接端、下連接端及控制端；所述前級(jí)模塊20的低壓正交換端與前側(cè)中性變換端連通；所述開關(guān)管q1的上連接端作為所述前級(jí)模塊20的前側(cè)正變換端；所述開關(guān)管q2的上連接端作為所述前級(jí)模塊20的前側(cè)負(fù)變換端；所述開關(guān)管q1的下連接端與所述開關(guān)管q2的下連接端匯合形成所述前級(jí)模塊20的低壓負(fù)交換端。

在其中一種實(shí)施方式中，所述前級(jí)模塊20設(shè)有低壓正交換端、低壓負(fù)交換端、前側(cè)正變換端、及前側(cè)負(fù)變換端；所述前級(jí)模塊20包括開關(guān)管q3、開關(guān)管q4、開關(guān)管q5、及開關(guān)管q6；所述開關(guān)管q3、開關(guān)管q4、開關(guān)管q5、及開關(guān)管q6分別設(shè)有上連接端、下連接端及控制端；所述開關(guān)管q3的上連接端及所述開關(guān)管q4的上連接端匯合形成所述前級(jí)模塊20的低壓正交換端；所述開關(guān)管q5的下連接端及開關(guān)管q6的下連接端匯合形成所述前級(jí)模塊20的低壓負(fù)交換端；所述開關(guān)管q4的下連接端與所述開關(guān)管q6的上連接端匯合形成所述前級(jí)模塊20的前側(cè)正變換端；所述開關(guān)管q3的下連接端與所述開關(guān)管q5的上連接端匯合形成所述前級(jí)模塊20的前側(cè)負(fù)變換端。

在其中一種實(shí)施方式中，所述前級(jí)模塊20設(shè)有低壓正交換端、低壓負(fù)交換端、前側(cè)正變換端、及前側(cè)負(fù)變換端；所述前級(jí)模塊20包括電容c1、電容c2、開關(guān)管q7及開關(guān)管q8；所述開關(guān)管q7、及開關(guān)管q8分別設(shè)有上連接端、下連接端及控制端；所述電容c1的一端與所述開關(guān)管q7的上連接端匯合形成所述前級(jí)模塊20的低壓正交換端；所述開關(guān)管q7的下連接端與所述開關(guān)管q8的上連接端連通并形成所述前級(jí)模塊20的前側(cè)正變換端；所述電容c1的另一端與所述電容c2的一端連通并形成所述前級(jí)模塊20的前側(cè)負(fù)變換端；所述電容c2的另一端與所述開關(guān)管q8的下連接端匯合形成所述前級(jí)模塊20的低壓負(fù)交換端。

在其中一種實(shí)施方式中，所述開關(guān)管q1、開關(guān)管q2、開關(guān)管q3、開關(guān)管q4、開關(guān)管q5、開關(guān)管q6、開關(guān)管q7、及開關(guān)管q8內(nèi)置有二極管；在另一種實(shí)施方式中，所述開關(guān)管q1、開關(guān)管q2、開關(guān)管q3、開關(guān)管q4、開關(guān)管q5、開關(guān)管q6、開關(guān)管q7、及開關(guān)管q8外部并聯(lián)二極管。

請(qǐng)參閱圖3a及圖3b，所述變壓器t1設(shè)有第一低壓側(cè)線圈、第二低壓側(cè)線圈、第一高壓側(cè)線圈、及第二高壓側(cè)線圈；所述變壓器t1的第一低壓側(cè)線圈的同名端與所述前級(jí)模塊20的前側(cè)正變換端連接；所述變壓器t1的第一低壓側(cè)線圈的異名端及所述變壓器t1的第二低壓側(cè)線圈的同名端同時(shí)與所述前級(jí)模塊20的前側(cè)中性變換端連接；所述變壓器t1的第二低壓側(cè)線圈的異名端與所述前級(jí)模塊20的前側(cè)負(fù)變換端連接；所述變壓器t1的第一高壓側(cè)線圈的同名端與所述第二高壓側(cè)線圈的異名端連接。

在另一種實(shí)施方式中，所述變壓器t1設(shè)有低壓側(cè)線圈、第一高壓側(cè)線圈、及第二高壓側(cè)線圈；所述變壓器t1的低壓側(cè)線圈的同名端與所述前級(jí)模塊20的前側(cè)正變換端連接；所述變壓器t1的低壓側(cè)線圈的異名端與所述前級(jí)模塊20的前側(cè)負(fù)變換端連接；所述變壓器t1的第一高壓側(cè)線圈的同名端與所述第二高壓側(cè)線圈的異名端連接。

請(qǐng)參閱圖4，所述轉(zhuǎn)換模塊30設(shè)有后側(cè)正變換端、后側(cè)中性變換端、后側(cè)負(fù)變換端、第一橋接端、第二橋接端、及第三橋接端；所述轉(zhuǎn)換模塊30的后側(cè)正變換端與所述變壓器t1的第一高壓側(cè)線圈的異名端連接；所述轉(zhuǎn)換模塊30的后側(cè)中性變換端與所述變壓器t1的第一高壓側(cè)線圈的同名端連接；所述轉(zhuǎn)換模塊30的后側(cè)負(fù)變換端與所述變壓器t1的第二高壓側(cè)線圈的同名端連接。

所述轉(zhuǎn)換模塊30包括線圈切換件31、連接所述線圈切換件的第一諧振組件32、及連接所述第一諧振組件的第二諧振組件33；所述線圈切換件31設(shè)有第一備選端、第二備選端、及公共端；所述線圈切換件31可在其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)其第一備選端與第二備選端的其中之一與其公共端的連接；所述線圈切換件31根據(jù)電能的傳輸方向而調(diào)整其內(nèi)部的連接關(guān)系；所述線圈切換件31的第一備選端作為所述轉(zhuǎn)換模塊30的后側(cè)正變換端；所述線圈切換件31的第二備選端作為所述轉(zhuǎn)換模塊30的后側(cè)中性變換端；所述線圈切換件31的公共端作為所述轉(zhuǎn)換模塊30的第一橋接端；所述第一諧振組件32設(shè)有同側(cè)連接端、異側(cè)連接端、及橋側(cè)連接端；所述第一諧振組件32的異側(cè)連接端與所述線圈切換件31的公共端連接；所述第一諧振組件32的同側(cè)連接端作為所述轉(zhuǎn)換模塊30的后側(cè)負(fù)變換端；所述第一諧振組件32的橋側(cè)連接端作為所述轉(zhuǎn)換模塊30的第二橋接端；所述第二諧振組件33的一端與所述第一諧振組件32的同側(cè)連接端連接；所述第二諧振組件33的另一端作為所述轉(zhuǎn)換模塊30的第三橋接端。

請(qǐng)參閱圖5a及圖5b，在其中一種實(shí)施方式中，所述第一諧振組件32包括電感l(wèi)m1、電感l(wèi)m2、第一通斷件s1、及第二通斷件s2；所述電感l(wèi)m1的一端與所述電感l(wèi)m2的一端匯合形成所述第一諧振組件32的異側(cè)連接端；所述第一通斷件s1的一端與所述電感l(wèi)m1的另一端連接；所述第一通斷件s1的另一端作為所述第一諧振組件32的同側(cè)連接端；所述第二通斷件s2的一端與所述電感l(wèi)m2的另一端連接；所述第二通斷件s2的另一端作為所述第一諧振組件32的橋側(cè)連接端。

在另一種實(shí)施方式中，所述第一諧振組件32包括電感l(wèi)m3、及電感切換件34；所述電感切換件34設(shè)有第一備選端、第二備選端、及公共端；所述電感切換件34可在其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)其第一備選端與第二備選端的其中之一與其公共端的連接；所述電感l(wèi)m3的一端作為所述第一諧振組件32的異側(cè)連接端；所述電感切換件34的公共端與所述電感l(wèi)m3的另一端連接；所述電感切換件34的第一備選端作為所述第一諧振組件32的同側(cè)連接端；所述電感切換件34的第二備選端作為所述第一諧振組件32的橋側(cè)連接端。

請(qǐng)參閱圖6a及圖6b，在其中一種實(shí)施方式中，所述第二諧振組件33包括電感l(wèi)r1、及電容cr；所述電感l(wèi)r1的一端作為所述第二諧振組件33的一端；所述電感l(wèi)r1的另一端與所述電容cr的一端連接；所述電容cr的另一端作為所述第二諧振組件33的另一端。

在另一種實(shí)施方式中，所述第二諧振組件33為電感l(wèi)r2。

所述線圈切換件31可由繼電器、雙向mosfet、雙向igbt、或雙向晶閘管構(gòu)成；所述第一通斷件s1可由繼電器、雙向mosfet、雙向igbt、或雙向晶閘管構(gòu)成；所述第二通斷件s2可由繼電器、雙向mosfet、雙向igbt、或雙向晶閘管構(gòu)成；所述電感切換件34可由繼電器、雙向mosfet、雙向igbt、或雙向晶閘管構(gòu)成。

請(qǐng)參閱圖7a、圖7b及圖7c，所述后級(jí)模塊40設(shè)有第一分壓端、第二分壓端、第三分壓端、高壓正交換端及高壓負(fù)交換端；所述后級(jí)模塊40的第一分壓端與所述轉(zhuǎn)換模塊30的第一橋接端連接；所述后級(jí)模塊40的第二分壓端與所述轉(zhuǎn)換模塊30的第二橋接端連接；所述后級(jí)模塊40的第三分壓端與所述轉(zhuǎn)換模塊30的第三橋接端連接；所述后級(jí)模塊40的高壓正交換端及高壓負(fù)交換端與設(shè)置在高壓側(cè)的高壓電源或高壓負(fù)載連接。

在其中一種實(shí)施方式中，所述后級(jí)模塊40包括開關(guān)管q9、開關(guān)管q10、電容c3、及電容c4；所述開關(guān)管q9、及開關(guān)管q10分別設(shè)有上連接端、下連接端及控制端；所述開關(guān)管q9的下連接端與所述開關(guān)管q10的上連接端匯合形成所述后級(jí)模塊40的第一分壓端；所述開關(guān)管q9的上連接端作為所述后級(jí)模塊40的高壓正交換端；所述電容c3的一端與所述開關(guān)管q9的上連接端連接；所述電容c3的另一端與所述電容c4的一端匯合形成所述后級(jí)模塊40的第二分壓端及第三分壓端；所述開關(guān)管q10的下連接作為所述后級(jí)模塊40的高壓負(fù)交換端；所述電容c4的另一端與所述開關(guān)管q10的下連端連接。

在其中一種實(shí)施方式中，所述后級(jí)模塊40包括開關(guān)管q11、開關(guān)管q12、電容c5、電容c6、電容c7、及電容c8；所述開關(guān)管q11、及開關(guān)管q12分別設(shè)有上連接端、下連接端及控制端；所述開關(guān)管q11的下連接端與所述開關(guān)管q12的上連接端匯合形成所述后級(jí)模塊40的第一分壓端；所述開關(guān)管q11的上連接端作為所述后級(jí)模塊40的高壓正交換端；所述電容c5的一端與所述開關(guān)管q11的上連接端連接；所述電容c7的一端與所述開關(guān)管q11的上連接端連接；所述電容c7的另一端與所述電容c8的一端匯合形成所述后級(jí)模塊40的第二分壓端；所述電容c5的另一端與所述電容c6的一端匯合形成所述后級(jí)模塊40的第三分壓端；所述開關(guān)管q12的下連接端作為所述后級(jí)模塊40的高壓負(fù)交換端；所述電容c6的另一端與所述開關(guān)管q12的下連接端連接；所述電容c8的另一端與所述開關(guān)管q12的下連接端連接。

在其中一種實(shí)施方式中，所述后級(jí)模塊40包括開關(guān)管q13、開關(guān)管q14、開關(guān)管q15、及開關(guān)管q16；所述開關(guān)管q13、開關(guān)管q14、開關(guān)管q15、及開關(guān)管q16分別設(shè)有上連接端、下連接端及控制端；所述開關(guān)管q13的下連接端與所述開關(guān)管q15的上連接端匯合并形成所述后級(jí)模塊40的第一分壓端；所述開關(guān)管q13的上連接端作為所述后級(jí)模塊40的高壓正交換端；所述開關(guān)管q14的上連接端與所述開關(guān)管q13的上連接端連接；所述開關(guān)管q14的下連接端與所述開關(guān)管q16的上連接端匯合形成所述后級(jí)模塊40的第二分壓端及第三分壓端；所述開關(guān)管q15的下連接端作為所述后級(jí)模塊40的高壓負(fù)交換端；所述開關(guān)管q16的下連接端與所述開關(guān)管q15的下連接端連接。

在其中一種實(shí)施方式中，所述開關(guān)管q9、開關(guān)管q10、開關(guān)管q11、開關(guān)管q12、開關(guān)管q13、開關(guān)管q14、開關(guān)管q15、及開關(guān)管q16內(nèi)置有二極管；在其中一種實(shí)施方式中，所述開關(guān)管q9、開關(guān)管q10、開關(guān)管q11、開關(guān)管q12、開關(guān)管q13、開關(guān)管q14、開關(guān)管q15、及開關(guān)管q16外部并聯(lián)二極管。

所述高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路10有升壓和降壓兩種工作模式。

請(qǐng)參閱圖8，為所述高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路10在升壓模式下的一個(gè)具體電路圖；當(dāng)電能從低壓側(cè)向高壓側(cè)傳輸時(shí)，即在低壓側(cè)設(shè)置低壓電源并與所述前級(jí)模塊20的低壓正交換端及低壓負(fù)交換端連接，在高壓側(cè)設(shè)置高壓負(fù)載并與所述后級(jí)模塊40的高壓正交換端及高壓負(fù)交換端連接，所述線圈切換件31的第二備選端與公共端在其內(nèi)部連通；使得所述變壓器t1第一高壓側(cè)線圈投入使用，相對(duì)于降壓模式減小了變壓器t1高低壓側(cè)的匝比；所述第一通斷件s1內(nèi)部切斷，令所述電感l(wèi)m1退出工作，所述第二通斷件s2的內(nèi)部連通，令所述電感l(wèi)m2投入工作；所述前級(jí)模塊20起逆變作用；所述后級(jí)模塊40起整流作用；所述開關(guān)管q9、開關(guān)管q10采用同步整流技術(shù)控制，以降低二極管d9、二極管d10的功耗，提高整體效率。

在從低壓側(cè)向高壓側(cè)傳輸電能過程中，通過調(diào)整電感l(wèi)m2、電感l(wèi)r、電容cr、及變壓器t1的參數(shù)規(guī)格，可實(shí)現(xiàn)所述前級(jí)模塊20中的開關(guān)管q1、開關(guān)管q2的零電壓開關(guān)轉(zhuǎn)換，同時(shí)實(shí)現(xiàn)所述后級(jí)模塊40中的開關(guān)管q9、開關(guān)管q10的零電流開關(guān)轉(zhuǎn)換。

請(qǐng)參閱圖9，為所述高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路10在降壓模式下的一個(gè)具體電路圖；當(dāng)電能從高壓側(cè)向低壓側(cè)傳輸時(shí)，即在低壓側(cè)設(shè)置低壓負(fù)載并與所述前級(jí)模塊20的低壓正交換端及低壓負(fù)交換端連接，在高壓側(cè)設(shè)置高壓電源并與所述后級(jí)模塊40的高壓正交換端及高壓負(fù)交換端連接，所述線圈切換件31的第一備選端與公共端在內(nèi)部連通，使得所述變壓器t1的第一高壓側(cè)線圈和第二高壓側(cè)線圈均投入使用，相對(duì)于升壓模式加大了變壓器t1高低壓側(cè)的匝比；所述第一通斷件s1內(nèi)部連通，令所述電感l(wèi)m1投入工作，所述第二通斷件s2的內(nèi)部切斷，令所述電感l(wèi)m2退出工作；所述前級(jí)模塊20起整流作用；所述后級(jí)模塊40起逆變作用；所述開關(guān)管q9、開關(guān)管q10作為高壓側(cè)主動(dòng)斬波的開關(guān)器件，組成了半橋電路開關(guān)管；所述開關(guān)管q1、開關(guān)管q2則作為整流器件，并采用同步整流技術(shù)進(jìn)行控制。

在從高壓側(cè)向低壓側(cè)傳輸電能過程中，通過調(diào)整電感l(wèi)m1、電感l(wèi)r、電容cr、及變壓器t1的規(guī)格，可實(shí)現(xiàn)所述前級(jí)模塊20中的開關(guān)管q1、開關(guān)管q2的零電流開關(guān)轉(zhuǎn)換，同時(shí)實(shí)現(xiàn)所述后級(jí)模塊40中的開關(guān)管q9、開關(guān)管q10的零電壓開關(guān)轉(zhuǎn)換。

在降壓模式或升壓模式下，通過所述線圈切換件31及所述第一諧振組件32的切換，所述高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路10的內(nèi)部均構(gòu)成了llc諧振網(wǎng)絡(luò)，令在兩種狀態(tài)下所述高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路10能分別接入?yún)?shù)適合的元件，從而保證了降壓狀態(tài)及升壓狀態(tài)下良好的轉(zhuǎn)換效率。

本實(shí)施例中，通過設(shè)置轉(zhuǎn)換模塊及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的前級(jí)模塊和后級(jí)模塊，從而降低了高效的雙向隔離dc-dc諧振變換電路的元件成本、簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)控制，并保證了降壓狀態(tài)及升壓狀態(tài)下良好的轉(zhuǎn)換效率。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。