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申请/专利权人：北京交通大学

摘要：本发明提供一种升降压双向变换器，涉及电路技术领域，电路包括：Buck模块、电感模块、Boost模块和控制模块；Buck模块、电感模块和Boost模块依次串联，Buck模块的输入端作为升降压双向变换器的输入端，升降压双向变换器的输入端用于连接预先设置的直流电源，Boost模块的输出端作为升降压双向变换器的输出端，控制模块连接于Buck模块和Boost模块中开关管的控制端；控制模块用于：通过控制Buck模块和Boost模块中的开关管，调整Buck模块与Boost模块之间的占空比，从而实现输入端与输出端的升降压变换。本发明提供了升降压双向变换器的拓扑结构，以实现升压和降压两类调压范围的双向调压。

主权项：1.一种升降压双向变换器，其特征在于，包括：降压Buck模块、电感模块、升压Boost模块和控制模块；所述Buck模块、所述电感模块和所述Boost模块依次串联，所述Buck模块的输入端作为所述升降压双向变换器的输入端，所述升降压双向变换器的输入端用于连接预先设置的直流电源，所述Boost模块的输出端作为所述升降压双向变换器的输出端，所述控制模块连接于所述Buck模块和所述Boost模块中开关管的控制端；所述Buck模块包括三个并联连接的第一桥臂，各所述第一桥臂包括两个串联连接的开关管，各所述第一桥臂的第一端和各所述第一桥臂的第二端作为所述Buck模块的输入端，从所述两个串联连接的开关管之间的连接线处引出所述Buck模块的三个输出端；所述Boost模块包括三个并联连接的第二桥臂，各所述第二桥臂包括两个串联连接的开关管，各所述第二桥臂的第一端和各所述第二桥臂的第二端作为所述Boost模块的输出端，从所述两个串联连接的开关管之间的连接线处引出所述Boost模块的三个输入端；所述电感模块包括三个电感，所述Buck模块的三个输出端分别通过各所述电感连接于所述Boost模块的三个输入端，形成三组升降压变换单元；所述控制模块用于：通过控制所述Buck模块和所述Boost模块中的开关管，调整所述Buck模块与所述Boost模块之间的占空比；其中，对于所述三组升降压变换单元中的每一组升降压变换单元，所述第一桥臂包括串联连接的第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的第一端作为所述第一桥臂的第一端，所述第一开关管的第二端作为所述Buck模块的输出端，所述第二开关管的第二端作为所述第一桥臂的第二端，所述第二桥臂包括串联连接的第三开关管和第四开关管，所述第三开关管的第一端作为所述第二桥臂的第一端，所述第三开关管的第二端作为所述Boost模块的输入端，所述第四开关管的第二端作为所述第二桥臂的第二端；所述控制模块还用于：按照以下一个周期的控制策略，周期性控制所述升降压变换单元中的开关管：在t0-t1时间段，控制所述第一开关管和所述第四开关管导通，控制所述第二开关管和所述第三开关管关断；在t1-t2时间段，控制所述第一开关管导通，控制所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管关断；在t2-t3时间段，控制所述第一开关管和所述第三开关管导通，控制所述第二开关管和所述第四开关管关断；在t3-t4时间段，控制所述第三开关管导通，控制所述第一开关管、所述第二开关管和所述第四开关管关断；在t4-t5时间段，控制所述第二开关管和所述第三开关管导通，控制所述第一开关管和所述第四开关管关断；在t5-t6时间段，控制所述第二开关管导通，控制所述第一开关管、所述第三开关管和所述第四开关管关断；在t6-t7时间段，控制所述第二开关管和所述第四开关管导通，控制所述第一开关管和所述第三开关管关断；在t7-t0时间段，控制所述第四开关管导通，控制所述第一开关管、所述第二开关管和所述第三开关管关断；其中，所述t2为所述第三开关管的电压为0的时刻，所述t4为所述第二开关管的电压为0的时刻，所述t6为所述第四开关管的电压为0的时刻，所述t0为所述第一开关管的电压为0的时刻；所述t0时刻对应所述电感模块中电感线圈的电流，作为负向电感电流最大值，所述负向电感电流最大值Id是基于所述升降压变换单元中各开关管的结电容Coss和所述电感模块中的电感L，采用公式2确定的： 其中，Vin表征所述升降压双向变换器的输入电压，Vout表征所述升降压双向变换器的输出电压。

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