[实用新型]一种双向可升降压型直流变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体器件在直流变换设备的应用领域，尤其涉及一种双向可升降压型直流变换器。 

背景技术

众所周知，电力电子技术的应用范围十分广泛。它不仅用于一般工业，也广泛用于交通运输、电力系统、通信系统、计算机系统、新能源系统系。其中作为最主要也最重的组成部分---功率变换器，其中转换效率在追求低碳和节能社会的今天，显的格外重要。同时传统的发电方式是火力发电、水力发电以及后来兴起的核能发电。能源危机后，各种新源、可再生能源以及新型发电方式越来越受到重视。其中风力发电、太阳能作发电的发展得到快速发展，特别是年日本经历大地震后导致福岛核泄漏事件后，应用核能发电给人类带来严重的环境污染问题使得到人类对核能产生了强烈反思，甚至有人提出去核化等思想，与此同时，风能、太阳能作为清洁的可再生能源，越来越爱到世界各国的重视。使人们对新兴新源能的需求欲望更加强烈，从而加速、加快了像风能、太阳能等一系列的新兴新能源的发展。风能、光伏等并网发电这种即干净又不以污染环境为代价新能源来源方式越来越受到人们的青睐。未来10年，在各国新能源政策扶持下，风能、光伏等新能源发电市场将通过降低成本，提高转化效率等手段迅速扩张，各类新能源发电相关材料市场也将加快发展，其中欧洲，美国和亚太地区将成为增长核心区。毫无疑问，各种变换器是整个能量转换与控制的核心，它能将风力发电机组、太阳能电池所输出的直流电转换成符合人们所需的电能。 

双向可升降压直流变换器主要由输入直流电压源模块，七个相同功率开关管S1-S7及电感器L组成，其工作在不同模式下不同负载范围时都能有较高的变换效率，与传统的升降压变换器相比，此变换器具有双向可升降电压功能，所需磁性元件少，此变换器拓扑只需一个电感磁性元件，有利于降低成本及体积。 

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种双向可升降压型直流变换器，其拓扑可工作在升压模式与降压模式两种工作模式下。 

本实用新型的技术解决方案是：一种双向可升降压型直流变换器，由输入直流电压源模块，七个同样的功率开关管（S1—S7），一个电感器（L）和负载组成，其拓扑可工作在升压模式与降压模式两种工作模式下。 

所述输入直流电压源模块的极性上正下负，第一功率开关管S1漏极与处正极相连；所述七个同样的功率开关管（S1—S7）包括：第一功率开关管S1源极与第二功率开关管S2源极相连，第三功率开关管S3漏极与正极处相连，S3源极与第四功率开管S4源极相连，第四功率开关管S4漏极与第五功率开关管S5漏极相连，第五功率开关管S5源极与第六功率开关管源极相连，第六功率开关管漏极与处正极相连，处负极与处负极相连 ，磁性元件电感L两端连接于第一功率开关管S1源极与第四功率开关管S4漏极两端，第七功率开关管S7漏极与第四功率开关管S4漏极两端相连，第七功率开关管S7源极连接于负极与负极连线之间。 

本实用新型中所述的输入直流电压源模块、功率开关管、磁性电感都是公知的，除磁性元件电感具体参数要根据相应指标定向设计外，其它所有元件器件都可以通过商购等公知途径获得；其中所有元件的连接线路都是普通的接法。 

本实用新型的一种双向可升降压直流变换器具有以下特点： 

1）当处作输入电压源端时，此变换器工作于升压模式时，电压源上正端与第一功率开关管S1漏极相连，S1源极与电感一端相连，电感另一端与第七功率开关管S7漏极相连，S7源极与电压源负极和负载负极相连，第五功率开关管S5漏极与S7漏极相连，S5源极与第六功率开关管S6源极相连，S6漏极与负载正极相连，共同组成升压模式回路。

2）当处作输入电压源端时，此变换器工作于降压模式时，电压源上正端与第三功率开关管S3漏极相连，S3源极与第四功率开关管S4源极相连，S4漏极与第七功率开关管S7漏极相连，S7源极与电压源负极和负载负极相连，电感一端与S7漏极相连，另一端与第二功率开关管S2源极相连，S2漏极与负载正极相连，共同组成降压模式回路。 

3）当处作输入电压源端时，此变换器工作于升压模式时，电压源上正端与第二功率开关管S2漏极相连，S2源极与电感一端相连，电感另一端与第七功率开关管S7漏极相连，S7源极与电压源负极和负载负极相连，第四功率开关管S4漏极与S7漏极相连，S4源极与第三功率开关管S3源极相连，S3漏极与负载正极相连，共同组成升压模式回路。