申请/专利权人：深圳市永联科技股份有限公司

申请日：2017-04-10

公开（公告）日：2020-07-07

公开（公告）号：CN107070237B

主分类号：H02M3/335(20060101)

分类号：H02M3/335(20060101);H02M1/38(20070101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.07.07#授权;2017.09.12#实质审查的生效;2017.08.18#公开

摘要：本发明公开了一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器电路，包括左右对称的V1侧电路和V2侧电路，所述V1侧电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4，V2侧电路包括MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q7和MOS管Q8。本发明的有益效果是：1.所述发明专利，在双向DCDC变换，提出了怎么样去控制双向变换状态下实现同步整流技术，针对LLC拓扑实现双向同步整流，解决了DCDC双向变换下的同步整流防反灌问题，同时利用双向同步整流技术，很好的实现了死去时间的自调节，解决了LLC定死区时间控制在极限态下可能实现不了ZVS。这既实现双向同步整流防反灌同时实现死区调节，大大提高了电路的效率，可靠性，使得LLC效率做到最优化，也改善了EMC问题。

主权项：1.一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器电路，包括左右对称的V1侧电路和V2侧电路，其特征在于，所述V1侧电路包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4，V2侧电路包括MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q7和MOS管Q8，MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2的漏极、电容Ca和电压V1，MOS管Q1的源极连接电容Cr、MOS管Q3的漏极和同步整流IC1，MOS管Q2的源极连接变压器T1的绕组LM、MOS管Q4的漏极和同步整流IC1，MOS管Q1的栅极连接MOS管Q4的栅极和驱动信号Vg14，MOS管Q2的栅极连接MOS管Q3的栅极、MOS管Q17的漏极、二极管D2的阴极、MOS管Q15的漏极、二极管D1的阴极和驱动信号Vg23，同步整流IC1还连接与门U1的输入端、二极管D1的阳极和MOS管Q15，MOS管Q15的栅极连接电容C5、电阻R1和三极管Q16的源极，三极管Q16的基极连接与门U1的另一个输入端和非门F1的输出端，与门U1的输出端连接DSP，二极管D2的阳极连接MOS管Q17的源极和与门U2的输出端，与门U2的一个输入端连接非门F2，与门U2的另一个输入端连接DSP的输出信号Vg4，MOS管Q17的栅极连接电阻R2、三极管Q18的集电极和电容C6，三极管Q18的基极连接DSP的输出信号Fig1，MOS管Q5的漏极连接MOS管Q6的漏极、电容Cb和电压V2，MOS管Q7的源极连接电容Cb、MOS管Q8的源极和同步整流IC2，MOS管Q6的源极连接变压器T1、MOS管Q8的漏极和同步整流IC2，MOS管Q5的栅极连接MOS管Q8的栅极、二极管D4的阴极、MOS管Q13的漏极、二极管D3的阴极、MOS管Q11的漏极和驱动信号Vg58，MOS管Q6的栅极连接MOS管Q7的栅极和驱动信号Vg67，同步整流IC2还连接与门U3的输入端、二极管D3的阳极和MOS管Q11，MOS管Q11的栅极连接三极管Q12的源极，三极管Q12的基极连接与门U3的另一个输入端和非门F3的输出端，与门U3的输出端连接DSP，二极管D4的阳极连接MOS管Q13的源极和与门U4的输出端，与门U4的一个输入端连接非门F3，与门U4的另一个输入端连接DSP的输出信号Vg2，MOS管Q13的栅极连接三极管Q14的集电极，三极管Q14的基极连接非门U3的输出端。

全文数据：一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器电路技术领域[0001]本发明涉及一种变换器电路，具体是一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器电路。背景技术[0002]DCDC变换器作为实现不同直流电压的转换，一般传统的DCDC变换器为单向转换以及非隔离的BUCK-BOOST拓扑的DCDC变换。现为满足储能，能源的充分利用。在车载以及，电池化成方面，DCDC双向变换己经迫切需要，传统的非隔离型DCDC变换器，由于不具备电气隔离在安全方面存在隐患，故隔离型DCDC双向变换器成为主要研宄对象。[0003]DCDC变换器中以LLC拓扑最为优先，LLC拓扑有着几乎全范围内能实现ZVS，并在fVs，输出低电平。以Q3，Q8管子作为分析对象，Q4，Q7管子的工作原理与Q3，Q8相同。[0026]1:工作在V1—V2条件下，DSP判断，给出Figl=0。[0027]在VI侧，Q16导通，Q15关断，Q17导通，Q18关断;Vgl4与Vg23驱动直接由DSP发出。Q3管子检测到VdVs，Vg6为低电平，Vg23驱动信号跟随Vg5，Vg5信号跟随DSP发出的Vg4信号。[0028]假设在某一时刻Ql，Q4关断，Q2，Q3驱动还未到来，VI侧电流续流，电流经Q2，Q3的体二极管流通，同步整流1C检测到Q3D-S两端电压VdVd，Vgl为高电平;Q14开通，Q13关断，Vg3为低电平;Vg58的驱动信号跟随Vgld:工作在V2—VI条件下，DSP判断，给出Figl=l。[0030]在V2侧，Q12导通，Q11关断，Q14关断，Q13导通;Vg58与Vg67驱动直接由DSP发出。Q8管子检测到VdVs，Vgl为低电平，Vg58驱动信号跟随Vg3，Vg3信号跟随DSP发出的Vg2信号。[0031]假设在某一时亥ljQ6，Q7关断，Q5，Q8驱动还未到来，V2侧电流续流，电流经Q5，Q8的体二极管流通，同步整流1C检测到Q8D-S两端电压VdVd，Vg6为高电平；Q18开通，Q17关断，Vg5为低电平;Vg23的驱动信号跟随Vg6。[0033]在低压电压小于200V工作的场合下，实行图4电路控制策略，对DCDC双向变换LLC，解决其电流倒灌，并解决LLC在定死区控制下的可能实现不了软开关的问题，采用自动调节死区，其可实现全范围内ZVS软开关，将电路效率提高。采用DSP软件参与信号控制，能灵活控制双向工作模态。[0034]如图5所示，为本发明的另外一种实施方式。由于同步整流1C受IO电压的限制，在高压场合，高压侧不实行同步整流，选用体二极管反向恢复时间短的管子，这对效率会有影响，但控制相对于简便多了。通过对高压侧实行电压检测，将检测电压的信号与标志位信号Figl进行逻辑变换，使得在0V二0|181=1，这个状态下，0=0，其他状态0=1。其他部分与图4的实施例部分相同。[0035]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。[0036]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

权利要求：1.一种具有双向同步整流和死区自调节的变换器电路，包括左右对称的VI侧电路和V2侧电路，其特征在于，所述VI侧电路包括MOS管Q1、M0S管Q2、M0S管Q3和MOS管Q4，V2侧电路包括MOS管Q5、MOS管Q6、MOS管Q7和MOS管Q8，MOS管Q1的漏极连接MOS管Q2的漏极、电容Ca和电压VI，MOS管Q1的漏极连接电容Cr、MOS管Q3的漏极和同步整流IC1，MOS管Q2的源极连接变压器T1的绕组LM、MOS管Q4的漏极和同步整流IC1，M0S管Q1的栅极连接MOS管Q4的栅极和驱动信号Vgl4，M0S管Q2的栅极连接MOS管Q3的栅极、MOS管Q17的漏极、二极管D2的阴极、MOS管Q15的漏极、二极管D1的阴极和驱动信号Vg23,同步整流IC1还连接与门U1的输入端、二极管D1的阳极和MOS管Q15，M0S管Q15的栅极连接电容C5、电阻R1和三极管Q16的源极，三极管Q16的基极连接与门U1的另一个输入端和非门F1的输出端，与门U1的输出端连接DSP，二极管D2的阳极连接MOS管Q17的源极和与门U2的输出端，与门U2的一个输入端连接非门F2,与门U2的另一个输入端连接DSP的DSP的输出信号Vg4，M0S管Q17的栅极连接电阻R2、三极管Q18的集电极和电容⑶，三极管Q18的基极连接DSP的输出信号Figl，MOS管Q5的漏极连接MOS管Q6的漏极、电容Cb和电压V2，M0S管Q7的漏极连接电容Cb、MOS管Q8的漏极和同步整流IC2，M0S管Q6的漏极连接变压器T1、M0S管Q8的漏极和同步整流IC2，M0S管Q5的栅极连接MOS管Q8的栅极、二极管D4的阴极、M0S管Q13的漏极、二极管D3的阴极、M0S管Q11的漏极和驱动信号Vg5S，M0S管Q6的栅极连接M0S管Q7的栅极和驱动信号Vg67，同步整流IC2还连接与门U1的输入端、二极管D3的阳极和M0S管Q11，M0S管Ql1的栅极连接三极管Q12的源极，三极管Q12的基极连接与门U1的另一个输入端和非门F3的输出端，与门U3的输出端连接DSP，二极管D4的阳极连接M0S管Q13的源极和与门U4的输出端，与门U4的一个输入端连接非门F3,与门U2的另一个输入端连接DSP的DSP的输出信号Vg2，M0S管Q13的栅极连接三极管Q14的集电极，三极管Q14的基极连接非门U3的输出端。2.根据权利要求1所述的具有双向同步整流和死区自调节的变换器电路，其特征在于，所述三极管Q16、三极管Q17、三极管Q12和三极管Q14均为N型三极管。

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