一种高效率宽范围的DCDC双向隔离同步整流电路的制作方法

一种高效率宽范围的dcdc双向隔离同步整流电路
技术领域
1.本实用新型涉及新能源行业技术领域，具体为一种高效率宽范围的dcdc双向隔离同步整流电路。


背景技术：

2.现有直流双向电源拓扑结构为buck-boost变换电路，如说明书附图(图1)当m1管截止时，m2管与d2、l1等器件构成了buck型降压电路，可以实现300v降压到5v对低压端进行供电；反之，当m2管截止，m1管与d1二极管、l1等器件构成boost升压电路，可以实现5v升压到300v对高压端进行供电。由此可见构成直流双向能量转换电路。
3.每个电源的负极是通的也就是共地不隔离。
4.现有技术存在以下缺陷或问题：
5.1、现有直流双向电源由于拓扑结构及器件局限性，很难实现较宽电压范围调节，不能满足各种电池的充放电测试；
6.2、电源负极相通(共地)不隔离，安全性低抗干扰能力差；如果出现异常对负载很大的损害；
7.3、当充放电时l1储能成交流通过d1，d2二极管整流，由于二极管压降大于mos管，电流大时引起二极管损耗大(功率计算p＝ui)发热造成效率低。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种高效率宽范围的dcdc双向隔离同步整流电路，以解决背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
10.一种高效率宽范围的dcdc双向隔离同步整流电路，所述半桥降压电路包括mos管、以及mos管连接的经d26、m7、c52和t4初级形成的其中一个半桥回路，c51、t4初级、m9和d31构成半桥另一个回路，且电池的地gnd与电源的地gnd1完全隔离。
11.可选的，所述d26经m7导通后经过变压器t4初级经过c52流向地gnd1形成其中一个半桥回路。
12.可选的，所述c51经变压器t4初级经过m9经d31流向地gnd1构成半桥另一个回路。
13.可选的，所述推挽升压全过程：m8与m10将电池电压推挽工作后，变压器由于互感原理初级产生的能量通过c51、c52、d27和d30桥式整流成直流 300v。
14.可选的，所述同步整流电路还包括m7与m8同时开启同时关闭，m9与m10同时开启同时关闭。
15.与现有技术相比，本实用新型提供了一种高效率宽范围的dcdc双向隔离同步整流电路，具备以下有益效果：
16.本实用新型通过电池的地gnd与电源的地gnd1完全隔离从而解决了由于不共地引起的安全事故；m7与m8同时开启同时关闭，m9与m10同时开启同时关闭，这样在充电过程中
形成了同步整流，m8，m10，利用mos管来代替二极管进行整流提高整流效率，并且由于此电路为推挽工作使得电池端与电源端高低电压调节范围更大可满足不同电池的各种电压电流充放电要求，改进了现有拓扑结构及器件局限性的问题，可以实现从 300v降压到电池端1-5v/0.3-50a及从电池端1-5v/0.3-50a升压到 300v这个电压电流范围内进行双向能量转换，满足各种电池的测试；利用mos管同步整流技术使得充电效率更高，本电路应用在电池分容测试设备及仪器上由于gnd地的隔离不会对人体及电池造成伤害减少了生产中带来的安全事故及经济损失，利用同步整流技术使产品充放效率提升到92％左右从而减少能量消耗为现在电力紧缺做一点功，推挽工作宽电压表现好优化了电池充放电的精度及电压波动，满足对各种不同类型电池的各种电压电流充放电测试要求在电池生产上提高了成品率，可以一机多用减少在设备上的资金投入。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
18.图1为本实用新型对照的现有技术电路图；
19.图2为本实用新型电路图。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.请参阅图2，本实施方案中：一种高效率宽范围的dcdc双向隔离同步整流电路，半桥降压电路包括mos管、以及mos管连接的经d26、m7、c52和t4初级形成的其中一个半桥回路，c51、t4初级、m9和d31构成半桥另一个回路，且电池的地gnd与电源的地gnd1完全隔离。
24.d26经m7导通后经过变压器t4初级经过c52流向地gnd1形成其中一个半桥回路，c51经变压器t4初级经过m9经d31流向地gnd1构成半桥另一个回路，半桥降压全过程：pwm1，pwm2脉冲通过q18，q19，q20，q21放大后驱动m8及m10。pwm3，pwm4脉冲通过q24，q25，q26，q27
放大后驱动变压器t5，t5变压器将脉冲信号转换成 12v脉冲对m7，m9进行驱动；d26，m7，c52，t4初级构成半桥一个回路，即 300v经d26经m7导通后经过变压器t4初级经过c52流向地gnd1形成一个回路，由于变压器变比及互感原理变压器t4次级能量通过l3，c53滤波m8同步整流向电池充电；c51，t4初级，m9，d31构成半桥另一个回路，即 300v经c51经变压器t4初级经过m9经d31流向地gnd1形成一个回路，由于变压器变比及互感原理变压器t4次级能量通过l3，c53滤波m10同步整流向电池充电。
25.同步整流电路还包括m7与m8同时开启同时关闭，m9与m10同时开启同时关闭。
26.推挽升压全过程：pwm1，pwm2脉冲通过q18，q19，q20，q21放大后驱动m8及m10；在推挽脉冲下m8，m10轮流导通与截止使电池能量经过l3经变压器t4次级升压，变压器由于互感原理初级产生的能量通过c51，c52，d27，d30桥式整流成直流 300v；
27.由上可见构成直流双向能量转换电路，此电路拓扑可以看出电池的地gnd与电源的地gnd1完全隔离从而解决了由于不共地引起的安全事故；m7与m8同时开启同时关闭，m9与m10同时开启同时关闭，这样在充电过程中形成了同步整流，利用m8，m10来代替二极管进行整流提高整流效率使得充电效率更高，并且由于此电路为推挽工作使得电池端与电源端高低电压调节范围更大可满足不同电池的各种电压电流充放电要求。
28.综上，由于现有技术如图1不隔离当m2失效短路时 300v电压直接向5v电池端充电，造成电池充爆起火引起安全事故，及由于现有拓扑结构及器件局限性很难实现从 300v降压到电池端1-5v/0.3-50a及从电池端1-5v/0.3-50a升压到 300v这个电压电流范围内进行双向能量转换不能满足各种电池的测试。
29.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。