專利名稱：Dc/dc變換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明中涉及了一種DC/DC變換裝置。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的DC/DC變換器中，多使用全橋或者LLC諧振等拓?fù)?，傳統(tǒng)的全橋變換器開關(guān)損耗大，轉(zhuǎn)換效率低。LLC等諧振拓?fù)?，轉(zhuǎn)換效率高，但控制方法復(fù)雜，技術(shù)難度較高。傳統(tǒng)的DC/DC變換器在二次側(cè)繞組與直流輸出電壓之間設(shè)置有濾波電感，由于其自身屬性濾波電感能夠使得變壓器電流進(jìn)入連續(xù)狀態(tài)，以減小損耗，但是濾波電感的成本較聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種DC/DC變換裝置，其轉(zhuǎn)換效率高，控制方法簡單，而且成本較低。本發(fā)明公開了一種DC/DC變換裝置，它包括
直流輸入電壓；
全橋電路，其包括第一切換開關(guān)和第四切換開關(guān)構(gòu)成該全橋電路的第一支線及第二切換開關(guān)和第三切換開關(guān)構(gòu)成該全橋電路的第二支線，所述第一支線和所述第二支線的兩端與所述直流輸入電壓相連；
變壓器，其包括一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組，一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的匝數(shù)比為n，該變壓器的一次側(cè)繞組連接于所述全橋電路的每一支線的共同點(diǎn)；
整流電路，其連接于所述變壓器的二次側(cè)繞組以獲得直流輸出電壓；
控制裝置，根據(jù)直流輸入電壓的電壓值，不斷調(diào)整直流輸出電壓的電壓值，以使得直流輸出電壓的電壓值Xn趨近于直流輸入電壓的電壓值；
所述第一切換開關(guān)和所述第三切換開關(guān)為同時(shí)接通一段占空比時(shí)間且將能量從變壓器的一次側(cè)繞組轉(zhuǎn)移至二次側(cè)繞組，所述第二切換開關(guān)和所述第四切換開關(guān)在所述第一切換開關(guān)和所述第四切換開關(guān)接通的時(shí)間內(nèi)維持為斷開；當(dāng)所述第一切換開關(guān)和所述第三切換開關(guān)斷開時(shí)，所述第二切換開關(guān)和所述第四切換開關(guān)接通一段占空比時(shí)間且將能量從變壓器的一次側(cè)繞組轉(zhuǎn)移至二次側(cè)繞組。優(yōu)選地，所述第一切換開關(guān)、所述第二切換開關(guān)、所述第四切換開關(guān)和所述第三切換開關(guān)由一個(gè)信號驅(qū)動，該信號分為兩組互補(bǔ)的分信號，其中一組驅(qū)動所述第一切換開關(guān)和所述第三切換開關(guān)，另一組驅(qū)動所述第二切換開關(guān)和所述第四切換開關(guān)。優(yōu)選地，所述第一切換開關(guān)和所述第三切換開關(guān)的占空比與所述第二切換開關(guān)和所述第四切換開關(guān)的占空比相同。優(yōu)選地，所述第一切換開關(guān)、所述第三切換開關(guān)、所述第二切換開關(guān)和所述第四切換開關(guān)的占空比趨近且小于0.5。優(yōu)選地，所述整流電路包括為第一二極管和第四二極管構(gòu)成的第三支線及第二二極管和第三二極管管構(gòu)成的第四支線，所述變壓器的二次側(cè)繞組連接于所述第二全橋電路的每一支線的共同點(diǎn)。本發(fā)明采用以上裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、刪除了二次側(cè)繞組的濾波電感能夠提高轉(zhuǎn)換效率，降低EMC干擾；
2、降低了硬件的成本，簡化了DC/DC的控制方法，使得DC/DC開發(fā)難度大大降低。


附圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本發(fā)明在第一切換開關(guān)和第三切換開關(guān)導(dǎo)通時(shí)原理示意圖。附圖3為本發(fā)明在第二切換開關(guān)和第四切換開關(guān)導(dǎo)通時(shí)原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。如圖I所示，一種DC/DC變換裝置，它包括直流輸入電壓Vin、全橋電路、變壓器TX1、控制裝置。從直流輸入電壓Vin向一次側(cè)繞組輸入能量。全橋電路包括第一切換開關(guān)Ql和第四切換開關(guān)Q4構(gòu)成該全橋電路的第一支線及第一切換開關(guān)Q2和第三切換開關(guān)Q3構(gòu)成該全橋電路的第二支線，所述第一支線和所述第二支線的兩端與所述直流輸入電壓Vin相連。如附圖2所示，第一切換開關(guān)Ql和所述第三切換開關(guān)Q3為同時(shí)接通一段占空比時(shí)間且將能量從變壓器TXl的一次側(cè)繞組轉(zhuǎn)移至二次側(cè)繞組，所述第一切換開關(guān)Q2和所述第四切換開關(guān)Q4在所述第一切換開關(guān)Ql和所述第四切換開關(guān)Q4接通的時(shí)間內(nèi)維持為斷開。如附圖3所示，當(dāng)所述第一切換開關(guān)Ql和所述第三切換開關(guān)Q3斷開時(shí)，所述第一切換開關(guān)Q2和所述第四切換開關(guān)Q4接通一段占空比時(shí)間且將能量從變壓器TXl的一次側(cè)繞組轉(zhuǎn)移至二次側(cè)繞組。整流電路，其連接于所述變壓器TXl的二次側(cè)繞組以獲得直流輸出電壓Vout，在本實(shí)施例中，整流電路包括為第一二極管Dl和第四二極管D4構(gòu)成的第三支線及第二二極管D2和第三二極管D3管構(gòu)成的第四支線，所述變壓器TXl的二次側(cè)繞組連接于所述第二全橋電路的每一支線的共同點(diǎn)。變壓器TX1，其包括一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組，一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的匝數(shù)比為η。利用變壓器TXlTXl原邊的漏感Lr進(jìn)行限流，令變壓器TXl的匝比為η，可以得到以下公式
Vin - n*Vout ΔLrAt
令A(yù)V = Vin —n* Vout，只要控制Λ ^的大小，即使在Lr和負(fù)載都比較小時(shí)，仍可以使變壓器TXl電流進(jìn)入連續(xù)狀態(tài)，從而避免在不連續(xù)模式下產(chǎn)生較大的損耗。因?yàn)長r兩端的電壓較低，漏感的電壓變化比較緩慢，開關(guān)管Qf Q4開關(guān)的尖峰電壓較小，大大降低了開關(guān)的開關(guān)損耗，同時(shí)也降低了 EMC的干擾。因此，在本發(fā)明中還設(shè)置了一個(gè)控制裝置，根據(jù)Vin的電壓設(shè)定Vout的電壓，將Δ?？刂圃谳^小的范圍。通過降低ΔΓ也就是使得直流輸出電壓Vout的電壓值Xn趨近于直流輸入電壓Vin的電壓值，此時(shí)變壓器TXl電流進(jìn)入連續(xù)狀態(tài)。同時(shí)此發(fā)明還可以通過控制ΛΓ來控制輸出功率。還能夠采樣變壓器TXl電流，當(dāng)電流超過設(shè)定值時(shí)，變換器立即關(guān)斷開關(guān)管Qf Q4的驅(qū)動，關(guān)斷時(shí)間維持兩個(gè)開關(guān)周期，避免因過流損壞開關(guān)管。本發(fā)明中，設(shè)置了一控制裝置，該控制裝置能夠通過各種手段以調(diào)節(jié)Vout的電壓值，例如改變負(fù)載等。 在本實(shí)施例中，第一切換開關(guān)Ql和所述第三切換開關(guān)Q3的占空比與所述第一切換開關(guān)Q2和所述第四切換開關(guān)Q4的占空比相同，且它們的值都趨近且小于O. 5。占空比趨近且小于O. 5時(shí)，能夠使該變壓器TXl產(chǎn)生最大工作效率，但是其不能等于O. 5，在等于O. 5時(shí)，第一支線或第二支線即導(dǎo)通，因此第一切換開關(guān)Ql和第四切換開關(guān)Q4的占空比和以及第一切換開關(guān)Q2與第三切換開關(guān)Q3的占空比和都應(yīng)該分別小于I。它們的占空比可以是
O.49,0. 499,0. 4999類似這種趨近但不到達(dá)O. 5的值。本發(fā)明的第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，第一切換開關(guān)Q1、所述第一切換開關(guān)Q2、所述第四切換開關(guān)Q4和所述第三切換開關(guān)Q3由一個(gè)信號驅(qū)動，該信號分為兩組互補(bǔ)的分信號，其中一組驅(qū)動所述第一切換開關(guān)Ql和所述第三切換開關(guān)Q3，另一組驅(qū)動所述第一切換開關(guān)Q2和所述第四切換開關(guān)Q4。第一切換開關(guān)Ql和所述第三切換開關(guān)Q3的占空比與所述第一切換開關(guān)Q2和所述第四切換開關(guān)Q4的占空比相同第一切換開關(guān)Q1、所述第三切換開關(guān)Q3、所述第一切換開關(guān)Q2和所述第四切換開關(guān)Q4的占空比趨近且小于O. 5。以上對本發(fā)明的特定實(shí)施例結(jié)合圖示進(jìn)行了說明，很明顯的在不離開本發(fā)明的范圍和精神的基礎(chǔ)上，可以對現(xiàn)有技術(shù)和工藝進(jìn)行很多修改。在本發(fā)明的所屬技術(shù)領(lǐng)域中，只要掌握通常知識，就可以在本發(fā)明的技術(shù)要旨范圍內(nèi)，進(jìn)行多種多樣的變更。
權(quán)利要求
1.一種DC/DC變換裝置，其特征在于，它包括 直流輸入電壓； 全橋電路，其包括第一切換開關(guān)和第四切換開關(guān)構(gòu)成該全橋電路的第一支線及第二切換開關(guān)和第三切換開關(guān)構(gòu)成該全橋電路的第二支線，所述第一支線和所述第二支線的兩端與所述直流輸入電壓相連； 變壓器，其包括一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組，一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的匝數(shù)比為n，該變壓器的一次側(cè)繞組連接于所述全橋電路的每一支線的共同點(diǎn)； 整流電路，其連接于所述變壓器的二次側(cè)繞組以獲得直流輸出電壓； 控制裝置，根據(jù)直流輸入電壓的電壓值，不斷調(diào)整直流輸出電壓的電壓值，以使得直流輸出電壓的電壓值Xn趨近于直流輸入電壓的電壓值； 所述第一切換開關(guān)和所述第三切換開關(guān)為同時(shí)接通一段占空比時(shí)間且將能量從變壓器的一次側(cè)繞組轉(zhuǎn)移至二次側(cè)繞組，所述第二切換開關(guān)和所述第四切換開關(guān)在所述第一切換開關(guān)和所述第四切換開關(guān)接通的時(shí)間內(nèi)維持為斷開；當(dāng)所述第一切換開關(guān)和所述第三切換開關(guān)斷開時(shí)，所述第二切換開關(guān)和所述第四切換開關(guān)接通一段占空比時(shí)間且將能量從變壓器的一次側(cè)繞組轉(zhuǎn)移至二次側(cè)繞組。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的DC/DC變換裝置，其特征在于所述第一切換開關(guān)、所述第二切換開關(guān)、所述第四切換開關(guān)和所述第三切換開關(guān)由一個(gè)信號驅(qū)動，該信號分為兩組互補(bǔ)的分信號，其中一組驅(qū)動所述第一切換開關(guān)和所述第三切換開關(guān)，另一組驅(qū)動所述第二切換開關(guān)和所述第四切換開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的DC/DC變換裝置，其特征在于所述第一切換開關(guān)和所述第三切換開關(guān)的占空比與所述第二切換開關(guān)和所述第四切換開關(guān)的占空比相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的DC/DC變換裝置，其特征在于所述第一切換開關(guān)、所述第三切換開關(guān)、所述第二切換開關(guān)和所述第四切換開關(guān)的占空比趨近且小于O. 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的DC/DC變換裝置，其特征在于所述整流電路包括為第一二極管和第四二極管構(gòu)成的第三支線及第二二極管和第三二極管管構(gòu)成的第四支線，所述變壓器的二次側(cè)繞組連接于所述第二全橋電路的每一支線的共同點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種DC/DC變換裝置，它包括直流輸入電壓；全橋電路，其包括第一切換開關(guān)和第四切換開關(guān)構(gòu)成該全橋電路的第一支線及第二切換開關(guān)和第三切換開關(guān)構(gòu)成該全橋電路的第二支線，所述第一支線和所述第二支線的兩端與所述直流輸入電壓相連；變壓器，其包括一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組，一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的匝數(shù)比為n，該變壓器的一次側(cè)繞組連接于所述全橋電路的每一支線的共同點(diǎn)；整流電路，其連接于所述變壓器的二次側(cè)繞組以獲得直流輸出電壓；控制裝置，根據(jù)直流輸入電壓的電壓值，不斷調(diào)整直流輸出電壓的電壓值，以使得直流輸出電壓的電壓值×n趨近于直流輸入電壓的電壓值。
文檔編號H02M3/335GK102843038SQ201210312130
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者張金龍, 孫耀杰 申請人:江蘇兆伏新能源有限公司