本發(fā)明涉及直流變電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種DC-DC變換電路及變換電源。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車的銷量保持高速的發(fā)展，車輛尾氣的排放成為我國環(huán)境保護(hù)所面臨的重要問題之一。電動公交車的推廣是實現(xiàn)低碳交通，電動公交車?yán)蔑L(fēng)能、太陽能等新型能源進(jìn)行充電，可節(jié)省能源，做好節(jié)能減排，減少城市環(huán)境的污染具有極其重要意義。而在雙源電動公交車中，DC-DC電源是必不可少的設(shè)備，它是將波動較大的輸入電壓經(jīng)過有效轉(zhuǎn)換，輸出較穩(wěn)定的直流電壓供給汽車驅(qū)動系統(tǒng)，同時完成對蓄電池的充電工作等；尤其是是光伏的快速發(fā)展，需要更多的DC-DC技術(shù)來適應(yīng)和使用光伏技術(shù)發(fā)展和使用的結(jié)果。然而，現(xiàn)有大部分成熟的大功率的電力電子變換技術(shù)都是AC-DC變換技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有直流變電技術(shù)的缺陷，利用現(xiàn)有三相電源，提供一種DC-DC變換電路。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種DC-DC變換電路，包括整流電路、控制單元、開關(guān)管單元、正母線、負(fù)母線；所述整流電路的正向輸出端與正母線連接，所述整流電路的反向輸出端與負(fù)母線連接，所述開關(guān)管單元設(shè)置在整流電路的正向輸出端與反向輸出端之間，所述控制單元與所述開關(guān)管單元的驅(qū)動端連接，所述控制單元用于輸出信號控制所述開關(guān)管單元的導(dǎo)通、關(guān)斷。

一些實施例中，所述整流電路包括第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管，所述第一二極管的陽極連接所述第三二極管的陰極，所述第二二極管的陽極連接所述第四二極管的陰極，所述第一二極管與所 述第二二極管的陰極對接，所述第三二極管與所述第四二極管的陽極對接。

一些實施例中，所述控制單元為DSP；所述DSP的輸出信號為PWM信號，通過調(diào)節(jié)外接開關(guān)管單元的PWM占空比實現(xiàn)輸出電壓的可調(diào)節(jié)性。

一些實施例中，所述開關(guān)管單元采用IGBT，所述IGBT的柵極與所述DSP連接，所述IGBT的源極與所述整流電路的正向輸出端連接，所述IGBT的漏極與所述整流電路的反向輸出端連接，通過DSP輸出PWM信號，調(diào)節(jié)占空比實現(xiàn)輸出電壓的可調(diào)節(jié)。

一些實施例中，所述變換電路還包括第五二極管和第六二極管，所述第五二極管正向設(shè)置在所述正向輸出端與正母線之間，所述第六二極管反向設(shè)置在所述反向輸出端與負(fù)母線之間。

一些實施例中，所述變換電路還包括儲能電路，所述儲能電路設(shè)置在正母線與負(fù)母線之間。

一些實施例中，所述儲能電路包括第一儲能電容和第二儲能電容，所述第一儲能電容和第二儲能電容串聯(lián)在所述正母線與負(fù)母線之間；所述第一儲能電容和第二儲能電容的連接處與整流電路的負(fù)輸入端和地相連。

一些實施例中，所述變換電路還包括檢測電路，所述檢測電路用于檢測正母線、負(fù)母線之間的輸出電壓；進(jìn)一步地，所述檢測電路與控制單元連接，控制單元根據(jù)檢測電路的檢測調(diào)整輸出信號。

本發(fā)明還提供一種DC-DC變換電源，包括所述的DC-DC變換電路。

本發(fā)明的有益效果在于：在整流電路的正向輸出端與反向輸出端之間設(shè)置開關(guān)管單元，同時通過控制單元輸出信號控制開關(guān)管單元的導(dǎo)通、關(guān)斷，實現(xiàn)輸出電壓的可調(diào)節(jié)性，該變換電路無需增加新設(shè)備，通過開關(guān)管單元控制利于AC-DC切換，節(jié)約成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例的實施例DC-DC變換電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一實施例的實施例PWM的時序圖。

圖3是本發(fā)明一實施例的實施例DC-DC變換電源的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明提供一種在成熟的AC-DC變換技術(shù)的基礎(chǔ)上可共用DC-DC變換的電路，使企業(yè)很少的成本及時間來實現(xiàn)DCDC電源開發(fā)。如圖1所示，具體地，本發(fā)明提供一種DC-DC變換電路，該變換電路包括整流電路、控制單元2、開關(guān)管單元3、正母線(直流母線的正極端)、負(fù)母線(直流母線的負(fù)極端)。

所述整流電路的正向輸出端與正母線連接，所述整流電路的反向輸出端與負(fù)母線連接，所述開關(guān)管單元3設(shè)置在整流電路的正向輸出端與反向輸出端之間，所述控制單元2與開關(guān)管單元3的驅(qū)動端連接，所述控制單元2用于輸出信號控制開關(guān)管單元3的導(dǎo)通、關(guān)斷。

在優(yōu)選實施例中，所述整流電路為橋式整流電路。更為具體地，所述橋式整流電路包括第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4，所述第一二極管D1的陽極連接所述第三二極管D3的陰極，所述第二二極管D2的陽極連接所述第四二極管D4的陰極，所述第一二極管D1與所述第二二極管D2的陰極對接，所述第三二極管D3與所述第四二極管D4的陽極對接。

其中，正向輸出端為所述第一二極管D1與所述第二二極管D2的陰極對接處；反向輸出端為所述第三二極管D3與所述第四二極管D4的陽極對接。

所述控制單元2為DSP(digital signal processor，數(shù)字信號處理器)，也可以為FPGA(Field－Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)。所述DSP輸出信號控制與其連接的開關(guān)管單元3的導(dǎo)通、關(guān)斷。

其中，所述DSP的輸出信號為PWM信號，通過調(diào)節(jié)外接開關(guān)管單元3的PWM占空比實現(xiàn)輸出電壓的可調(diào)節(jié)性。

如圖2所示，以A、C兩相工作為例，A、C兩相PWM為交替導(dǎo)通，C相截止，固定頻率，此時占空比根據(jù)輸出電壓電流確定。

所述開關(guān)管單元3采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，所述IGBT的柵極與所述DSP連接，所述IGBT的源極與 正向輸出端連接，所述IGBT的漏極與反向輸出端連接，通過DSP輸出PWM信號，調(diào)節(jié)占空比實現(xiàn)輸出電壓的可調(diào)節(jié)。

所述變換電路還包括第五二極管D5和第六二極管D6，所述第五二極管D5正向設(shè)置在所述正向輸出端與正母線之間，所述第六二極管D6反向設(shè)置在所述反向輸出端與負(fù)母線之間，所述第五二極管D5和第六二極管D6使正母線、負(fù)母線電壓輸出穩(wěn)定、有效。

進(jìn)一步，所述變換電路還包括儲能電路，所述儲能電路設(shè)置在正母線與負(fù)母線之間。

其中，所述儲能電路包括第一儲能電容C1和第二儲能電容C2，所述第一儲能電容C1和第二儲能電容C2串聯(lián)在所述正母線與負(fù)母線之間；所述第一儲能電容C1和第二儲能電容C2的連接處與整流電路的負(fù)輸入端和地相連。

在優(yōu)選實施例中，所述變換電路還包括檢測電路，所述檢測電路用于檢測正母線、負(fù)母線之間的輸出電壓；進(jìn)一步地，所述檢測電路與DSP連接，DSP根據(jù)檢測電路及內(nèi)部控制方式調(diào)整輸出PWM(Pulse-Width Modulation，脈寬調(diào)制)信號，從而控制IGBT的導(dǎo)通、關(guān)斷，最終輸出符合要求電壓。

如圖3所示，本發(fā)明實施例還提供一種DC-DC變換電源，其中，三相輸入端中采用DC-DC變換電路，進(jìn)一步地，所述三相輸入端中任意兩相采用DC-DC變換電路。

該變換電路包括整流電路、控制單元、開關(guān)管單元3、正母線(直流母線的正極端)、負(fù)母線(直流母線的負(fù)極端)。

所述整流電路的正向輸出端與正母線連接，所述整流電路的反向輸出端與負(fù)母線連接，所述開關(guān)管單元3設(shè)置在整流電路的正向輸出端與反向輸出端之間，所述控制單元2與開關(guān)管單元3的驅(qū)動端連接，所述控制單元2用于輸出信號控制開關(guān)管單元3的導(dǎo)通、關(guān)斷。

在優(yōu)選實施例中，所述整流電路為橋式整流電路。更為具體地，所述橋式整流電路包括第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4，所述第一二極管D1的陽極連接所述第三二極管D3的陰極，所述第二二極管D2的陽極連接所述第四二極管D4的陰極，所述第一二極 管D1與所述第二二極管D2的陰極對接，所述第三二極管D3與所述第四二極管D4的陽極對接。

其中，正向輸出端為所述第一二極管D1與所述第二二極管D2的陰極對接處；反向輸出端為所述第三二極管D3與所述第四二極管D4的陽極對接。

所述控制單元為DSP(digital signal processor，數(shù)字信號處理器)，也可以為FPGA(Field－Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)。所述DSP輸出信號控制與其連接的開關(guān)管單元3的導(dǎo)通、關(guān)斷。

任意兩相中的所述DSP有效工作，實際控制開關(guān)管單元3的導(dǎo)通、關(guān)斷。進(jìn)一步地，所述DSP兩相共用一個。

其中，所述DSP的輸出信號為PWM信號，通過調(diào)節(jié)外接開關(guān)管單元3的PWM占空比實現(xiàn)輸出電壓的可調(diào)節(jié)性。

所述開關(guān)管單元3采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，所述IGBT的柵極與所述DSP連接，所述IGBT的源極與正向輸出端連接，所述IGBT的漏極與反向輸出端，通過DSP輸出PWM信號，調(diào)節(jié)占空比實現(xiàn)輸出電壓的可調(diào)節(jié)。

所述變換電路還包括第五二極管D5和第六二極管D6，所述第五二極管D5正向設(shè)置在所述正向輸出端與正母線之間，所述第六二極管D6反向設(shè)置在所述反向輸出端與負(fù)母線之間，所述第五二極管D5和第六二極管D6使正母線、負(fù)母線電壓輸出穩(wěn)定、有效。

進(jìn)一步，所述變換電路還包括儲能電路，所述儲能電路設(shè)置在正母線與負(fù)母線之間。

其中，所述儲能電路包括第一儲能電容C1和第二儲能電容C2，所述第一儲能電容C1和第二儲能電容C2串聯(lián)在所述正母線與負(fù)母線之間；所述第一儲能電容C1和第二儲能電容C2的連接處與整流電路的負(fù)輸入端和地相連。

在優(yōu)選實施例中，所述變換電路還包括檢測電路，所述檢測電路用于檢測正母線、負(fù)母線之間的輸出電壓；進(jìn)一步地，所述檢測電路與DSP連接，DSP根據(jù)檢測電路的檢測調(diào)整輸出PWM信號，從而控制IGBT的導(dǎo)通、關(guān)斷，最終輸出符合要求電壓。

在整流電路的正向輸出端與反向輸出端之間設(shè)置開關(guān)管單元，同時通過控制單元輸出信號控制開關(guān)管單元的導(dǎo)通、關(guān)斷，實現(xiàn)輸出電壓的可調(diào)節(jié)性，該變換電路為升壓線路，無需增加新設(shè)備，通過開關(guān)管單元控制利于AC-DC切換，節(jié)約成本。

以上所述本發(fā)明的具體實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所作出的各種其他相應(yīng)的改變與變形，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。