(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910916004.7
(22)申请日 2019.09.26
(71)申请人 胡江
地址 410000 湖南省长沙市岳麓区梅溪青
秀一期一栋2303
(72)发明人 胡江
(51)Int.Cl.
H02M 3/335(2006.01)
(54)发明名称一种基于Royer的双向或多向DC-DC转换电路(57)摘要本发明是一种基于Royer电路的双向或多向DC -DC转换电路，属于开关电源技术领域；其特点在于将两个或两个以上个的自激式推挽电路进行磁路集成，同时自激式推挽电路兼容整流电路，形成双向或多向DC -DC电能转换的功能。本发明电路简单灵活，可以应用于电池之间的能量交换或是分离直流源供电时源与源的桥接，所提出的双向或多向DC -DC转换电路利用相应的磁集成或多个转换之间的串并联，实现了在两个或多个DC之间的互相电能转换，仅用了简单的控制方式和较小的体积来实现功能，避免了复杂的制方式 与较高的成本。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 110601545 A 2019.12.20
C N 110601545
A
1.一种基于Royer电路的双向或多向DC -DC转换电路，其特征在于：包括Q1,Q2,T1A ,T1B,T1C ,R1,C1组成的第一自激式推挽电路和Q3,Q4,T1A ,T1F ,T1E ,
R11,C11组成的第二自激式推挽电路；按同样的电路原理可叠加第三或者更多的自激式推挽电路，以及D1,D2,C2，组成的第一整流电路和D3,D4,C12组成的第二整流电路，按同样的电路原理可叠加第三或者更多的整流电路，并且第一整流电路与第一自激式推挽电路兼容，第二整流电路与第二自激式推挽电路兼容，第三或者更多整流电路与之自激式推挽电路兼容，电路还包括Q5,Q6,R2,R3，组成的第一自激式推挽电路与整流电路选择控制，Q7,Q8, R12,R13组成的第二自激式推挽电路与整流电路选择控制，按同样的电路原理可叠加第三个或者更多的自激式推挽电路与整流电路选择控制，自激式推挽电路的晶体管C、E极连接整流二极管正、负极，自激式推挽电路兼容整流电路，自激式推挽电路与整流电路可控制可选择，各个自激式推挽电路的直流源正和负既可以是DC -DC转换的输入端也可以是DC -DC转换的输出端，DC -DC转换电路主变压器或磁环线圈与晶体管驱动绕组线圈共用磁芯或不共用磁芯；滤波电容连接于各个自激式推挽电路的直流源正和负。
2.所述的一种基于Royer电路的双向或多向DC -DC转换电路，其特征在于：所述的多向DC -DC转换电路的自激式推挽电路主变压器共用磁芯或不共用磁芯，双向或多向DC -DC转换电路的地隔离或非隔离。
3.根据权利要求1所述的一种基于Royer电路的双向或多向DC -DC转换电路，其特征在于：所述的任意两个或多个双向DC -DC转换电路正正，负负并联和串联；所述的双向DC -DC转换电路正负，正负两个或多个串联，所述的任意两个或多个多向和双向DC -DC转换电路正正，负负并联和串联；所述的多向DC -DC转换电路正负，正负两个或多个串联。
权 利 要 求 书1/1页CN 110601545 A
一种基于Royer的双向或多向DC-DC转换电路
技术领域
[0001]本发明涉及电源领域，更具体地，涉及DC-DC转换电源的一种基于Roye电路的双向或多向DC-DC转换电路。
背景技术
[0002]现有的自激式推挽电路，电路结构来自1955年美国罗耶(G. H. Royer)发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，这也是实现高频转换控制电路的开端；部分电路来自1957年美国查赛(Jen Sen，有的地方译作“井森”)发明的自激式推挽双变压器电路，后被称为自振汤Jensen电路；这两种电路，后人统称为自激推挽式变换器。自激推挽式变换器在电子工业出版社的《开关电源的原理与设计》
第67页至70页有描述，该书ISBN号7-121-00211-6。电路的主要形式为上述著名的Royer电路；
图1示出的为自激推挽式变换器常见应用，电路结构为Royer电路，在图1中，电路都要利用变压器BI的磁心饱和特性进行振荡，其工作原理在上述的《开关电源的原理与设计》第70页有描述，从图1的变换器电路可以看到，该变换器元件少，电路简单，工作在开环状态，具有极佳的灵活性与经济性和而得到广泛的应用。通常在使用中，直流源从输入端转换到输出端，经过变压器，输出端输出对应匝比的电压，电路仅能固定端输入，固定端输出。
发明内容
[0003]本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种基于Royer电路的双向或多向DC-DC转换电路，将两个或多个自激式推挽电路磁集成于一个变换器，同时每个自激式推挽电路又兼容整流电路，通过自激式推挽电路与整流电路的控制选择，来选择是供方电源还是受方电源，以此达到在两个或多个直流源或电池之间双向或多向的进行能量传输，使一个电路同时具备连接多种直流源并且能够在各个直流源之间自由进行电能转换。为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下；
一种基于Royer电路的双向或多向DC-DC转换电路，当给EN1脚选择低电平使Q1,Q2, T1A,T1B,T1C,R1,C1组成的第一自激式推挽电路开始工作，此时，使EN2脚选择高，Q3,Q4, T1A,T1F,T1E,R11,C11组成的第二自激式推挽电路不工作，D3,D4,C12整流输出，电路由直流源VCC
1转换给VCC2；相反，当给EN1脚选择高电平使Q1,Q2,T1A,T1B,T1C,R1,C1组成的自激式推挽电路不工作，D1,D2,C2，整流输出，此时，电路由直流源VCC2转换给VCC1；按同样的电路原理可叠加第三个或者更多的自激式推挽电路，以及整流电路，则可以在更多的直流电源VCC之间进行转换；
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：一种基于Royer电路的双向或多向DC-DC转换电路可以将两个或多个的直流源或电池（电池组）用一个双向或多个双向或多向DC-DC转换电路进行连接，从而实现各个直流源或各个电池（电池组）之间的电能传输；
设计中所提出的双向或多向DC-DC转换电路利用磁集成，或通过多个DC-DC转换电路的串并联，实现了在两个或多个直流源之间互相的电能转换，仅用了简单的控制方式和较小
的体积来实现功能，避免了复杂的控制方式与较高的成本。在这种机制下我们具有很大的灵活性来实现相应的DC-DC转换，从而更大的提高了双向或多向DC-DC转换电路的灵活性与降低了双向或多向DC-DC转换电路的成本。
附图说明
[0004]图1：ROYER电路图；
图2：双向DC-DC转换电路图；
图3：多向DC-DC转换电路图；
图4：双向DC-DC转换电路多级连接图；
图5：双向多向DC-DC转换电路混合连接图。
具体实施方式
[0005]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明；
如图1所示，此电路是目前常用的典型ROYER电路图。Q1,Q2交替导通；D1,D2轮流整流；电能从VS转换到负载R2；
如图2所示，Q1,Q2,T1A,T1B,T1C,R1,C1组成的第一自激式推挽电路，当给EN1脚选择低电平，第一自激电路开始工作，此时EN2脚选择高电平，则通过D3,D4,C12整流输出，直流源从VCC1转换到VC
C2。当给EN2脚选择低电平，Q3,Q4,T1A,T1F,T1E,R11,C11组成的第二自激式推挽电路工作，此时EN1脚选择高电平，D1,D2,C2，整流输出，直流源则从VCC2转换到VCC1；
如图3所示，在图2的基础上增加了由Q9,Q10,T1G,T1H,T1N,R21,C21组成的第三自激式推挽电路，T1A与T1G是用共磁芯，当给EN3脚选择低电平，EN1，EN2置高电平时，则通过D1, D2,C2与 D3,D4,C12整流输出，此时直流源从VCC3转换到VCC2与VCC1；反过来也可以将VCC1转换到VCC2与VCC3，并且可无限数个相叠加；
如图4所示，在图2的基础上增加了一个与图2功能相同的双向DC-DC转换电路图，此时VCC1与VCC2可相互转换，VCC2与VCC4也可以相互转换，则VCC1,VCC2,VCC4通过控制都可以相互转换，同时可无限级串并联扩展；
如图5所示，双向多向DC-DC转换电路混合连接为图3与图4的叠加，当多向DC-DC转换电路与双向DC-DC转换电路相连接时，可以同时进行局部的多向DC-DC转换与整体的双向DC-DC转换，或是进行整体的多向DC-DC转换与局部的双向DC-DC转换，用以展现出一种基于Royer电路的双向或多向DC-DC转换电路充份扩展的灵活性；
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做
出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
