[发明专利]一种UPS用双向DC-DC变换器拓扑结构

说明书

一种UPS用双向DC‑DC变换器拓扑结构，涉及电网设备运行维护技术领域。本发明是为了解决传统UPS用双向变换器中大电感中没有专门的能量释放通道，剩余能量则通过开关管的结电容释放，开关管容易被击穿，且随着系统的长时间运行，电感剩余能量增多直至电感饱和，最终导致系统异常的问题。本发明所述的一种UPS用双向DC‑DC变换器拓扑结构，加入了电感副边线圈及两个续流二极管，保证了两推挽管均关断时，电感剩余能量可以通过电感副边线圈和两个续流二极管释放到母线侧。

技术领域

本发明属于电网设备运行维护技术领域，尤其涉及不间断电源系统。

背景技术

一般在线式UPS(Uninterruptible Power System，不间断电源)为实现市电模式下的电池充电功能，需要一套独立的充电电路，这造成了系统的体积增大及成本增加。双向DC-DC变换器可以实现两个直流源间能量的双向传递，功能上等同于两个单向DC-DC变换器，有利于提高系统功率密度，降低成本。传统双向变换器，由于大电感的存在，其推挽管在UPS的电池模式下仅能维持占空比过半的工作状态。考虑到UPS的全负载范围运行，空、轻载条件下，推挽管工作占空比存在小于50％的可能。那么当这种情况发生时，一个工作周期内两推挽管均关断时，由于大电感中没有专门的能量释放通道，剩余能量则通过开关管的结电容释放，因此开关管承受较大的电压尖峰，存在被击穿的可能。同时，随着系统的长时间运行，电感剩余能量增多直至电感饱和，最终导致系统异常。

发明内容

本发明是为了解决传统UPS用双向变换器中大电感中没有专门的能量释放通道，剩余能量则通过开关管的结电容释放，开关管容易被击穿，且随着系统的长时间运行，电感剩余能量增多直至电感饱和，最终导致系统异常的问题，现提供一种UPS用双向DC-DC变换器拓扑结构。

一种UPS用双向DC-DC变换器拓扑结构，在电流型推挽全桥拓扑电路中增加电感副边线圈和两个续流二极管，使得当电流型推挽全桥拓扑电路的两个推挽管均关断时，电感剩余能量能够通过电感副边线圈和两个续流二极管释放到母线侧。

进一步的，上述电流型推挽全桥拓扑电路包括：有极电容C₁～C₃、电感L、推挽管S₁、推挽管S₂、开关管Q₃～Q₆、体二极管D₁、体二极管D₂、整流管D₃～D₆、继电器和隔离变压器；