用于双向功率传输的有源钳位电流馈电推挽转换器的制作方法

1.本公开涉及用于双向功率传输的有源钳位电流馈电推挽转换器。


背景技术：

2.电子电力系统通常由一个或多个由集成电路控制的电力转换器组成。功率转换器在输入侧接收具有输入幅度、频率和/或相位的电输入，并在输出侧将电输入转换为具有幅度、频率、和/或频率的电输出。隔离的双向功率转换器包括隔离变压器，以通过将隔离变压器布置在初级侧和次级侧之间而将功率转换器输出级或次级侧与输入级或初级侧电隔离。为了将低电压转换为高电压，一种方法包括体积庞大的电容器充电器，该充电器具有连接到逆变器输入端的几毫法拉(mf)电容器。另一种方法是用于高vin到低vout转换的相移全桥隔离拓扑，但它对于反向低电压到高电压应用具有启动问题。


技术实现要素：

3.本文件一般涉及开关功率转换器及其操作方法。一种装置示例包括双向功率转换器电路。功率转换器电路包括：初级电路侧，包括多个初级开关；隔离变压器；和次级电路侧，通过所述隔离变压器与所述初级电路侧分离。所述次级电路侧包括：电感器；整流器电路，耦合到所述电感器并且被配置为从所述初级电路侧接收能量并向所述初级电路侧提供所述能量；和钳位电路，耦合到所述电感器并且被配置为向所述电感器提供防止电感器电流失控的复位电压。
4.本节旨在提供本专利申请主题的概述。其不旨在提供对本发明的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。
附图说明
5.在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可以在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似数字可以表示相似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式概括地示出了本文档中讨论的各种实施例。
6.图1是隔离双向功率转换器的示例的电路示意图。
7.图2是隔离双向功率转换器的另一示例的框图。
8.图3是指示车辆的高电压域和车辆的低电压域的电动车辆的图示。
9.图4是示出图1的功率转换器电路在正向上的操作的波形图。
10.图5a和5b是示出图1的功率转换器电路在反向上的操作的波形图。
11.图6示出了用于在反向降压模式中启动的图1的功率转换器电路的电路模拟的波形。
12.图7是用于图6的模拟的电路示意图。
13.图8是操作双向功率转换器电路的方法的示例的流程图。
具体实施方式
14.图3是指示高压域(例如，400伏(v)或800v)和低压域(例如12v或48v)的电动车辆的图示。在电动车辆中，直流-直流双向转换器(dc/dc转换器)用于将能量从高压电池组转移到低压铅酸电池。因为转换器是双向的，所以转换器还可以将能量从低压铅酸电池转移到高压电池组侧的高压大容量盖，或者当高压电池未连接或以其他方式不存在于电路中时提供高压。
15.图2是隔离双向功率转换器的示例的电路示意图。功率转换器包括初级电路侧202、隔离变压器204和次级电路侧206。初级电路侧202连接到具有电压v1的供电轨，而次级电路侧连接到电压v2的供电轨。通常，v1(400v-800v)大于v2(12v)。初级电路侧202具有相移全桥转换器拓扑，并包括电容器c
hv
和主开关m1-m4。次级电路侧206包括滤波电容器clv、电感器l和全波整流器电路，该全波整流器包括用场效应晶体管(fet)sr1和sr2实现的同步整流器。
16.功率转换器是双向的，并且可以在正向上将较高电压v1转换为较低电压v2，并且可以在反向上将较低电压v2转换成较高电压v1。然而，在反向上使用相移全桥拓扑以在特定条件下将低电压转换为高电压并不总是简单的。一个问题是，在启动开始时，当高压轨小于低压轨时，电感器l不能达到伏特-秒平衡，因此发生电感器电流失控。失控的电感器电流可损坏功率转换器的部件。
17.图1是功率转换器的另一示例的电路示意图。功率转换器电路300包括初级电路侧302、隔离变压器304和次级电路侧306。图1的电路示例还包括连接到次级电路侧306的整流器电路的钳位电路308。钳位电路308向电感器l提供防止电感器电流失控的复位电压。
18.整流器电路在开关周期的前半部分使第一同步整流器sr1“on”和第二同步整流器sr2“off”，并且在开关周期后半部分使第一同步整流器sr1“off”和第二同步整流器sr2“on”。钳位电路308包括钳位开关ac1和ac2以及钳位电容器c
clamp1
和c
clamp2
。每个钳位电容器耦合到电感器l和钳位开关。
19.钳位开关是钳位fet。一个钳位fet和一个钳位电容器在开关周期的每一半重置电感器l。钳位fet的漏极/源极区连接到sr fet的源极/漏极区。钳位fet的源极/漏极区中的另一个连接到钳位电容器。钳位fet仅在sr fet断开时接通。钳位电容器有助于在变压器304的中心支路处建立高于电压v2的电压。结果，钳位电路308在电感器l中建立伏-秒平衡。
20.功率转换器电路300可以在降压模式中沿正向操作，其中较高电压v1被转换为较低电压v2。功率转换器电路还可以在升压模式或降压模式中反向操作，其中较低电压v2被转换为较高电压v1/n(其中n是变压器的匝数比)，或在降压模式中，其中v2大于v1/n。如果没有钳位电路308，当在导致电感器电流失控的反向操作时，变压器304的中心支路将小于v2。
21.图4是示出功率转换器电路300在正向上的操作的波形的图示。波形包括fet m1-m4、sr1、sr2、ac1、ac2的控制信号。波形i
l
是电感器电流。i
l
波形显示电感器充电的占空比(dts)。正向输出为
[0022]v2
＝(2d)(v1)/n,
[0023]
其中v1是输入电压，v2是输出电压，n是变压器匝数比(n:1:1)，并且d是开关占空比(0《d《1)。当占空比d等于1时，正向降压模式中的最大输出电压为
[0024]v2,max
是(2/n)(v1)。
[0025]
图5是示出功率转换器电路300在反向上的操作的波形的图示。在反向上，v2是输入电压和v1是输出电压。当占空比小于0.5(d＜0.5)时，图1的功率转换器电路300以v1＜v2的反向降压模式操作。在反向降压模式中输出是
[0026]v1
＝(2dn)(v2)。
[0027]
当占空比增加到d＞0.5时，功率转换器电路转换到反向升压模式v1＞v2并且
[0028]v1
＝n(v2)/(2(1-d))。
[0029]
如本文先前所解释的，当在反向降压模式中v1电压小于v2电压时，没有钳位电路，电感器l不能达到伏特-秒平衡，并且发生电感器电流失控。图1的钳位电路308提供电感器电流的有源钳位。图5显示，钳位fet ac1在fet sr2断开之后接通，然后在fet sr 2接通之前断开。fet ac2在fet src1断开之后接通，然后恰在fet sr1接通之前断开。ac1/sr2 fet对的激活信号与ac2/sr1 fet对的激活信号互补且不重叠。
[0030]
当ac/sr fet对的sr fet为on时，电感器电流i
l
增加，并且存储在电感器l和钳位电容器c
clamp1
和c
clamp2
中的能量从次级电路侧306流向输出v2。当sr fet为off时，i
l
减小并且存储在电感器l中的能量流向钳位电容器。
[0031]
图6示出了用于在反向降压模式中启动的功率转换器电路300的电路模拟的波形。图7是用于模拟的电路示意图。从图6中可以看出，电感器电流i
l2
在钳位fet ac1和钳位fetac2的切换期间减小，并且在启动期间不失控。耦合到钳位fet ac1的钳位电容器在钳位fet ac1激活时的采样周期的部分期间放电。耦合到钳位fet ac2的钳位电容器刚好在钳位fet ac1变为激活之前充电。耦合到钳位fet ac2的钳位电容器在钳位fet ac2激活时在采样周期的部分期间放电。耦合到钳位fet ac1的钳位电容器恰好在钳位fet ac2变为激活之前充电。
[0032]
为了概述，图8是操作双向功率转换器电路的方法800的示例的流程图。双向功率转换器电路可以是推挽转换器，例如图1中的功率转换器电路300。功率转换器电路具有通过变压器与次级电路侧分开的初级电路侧，并且功率转换器电路可以在能量从初级电路侧传递到次级电路侧的正向方向和能量从次级电路侧传递给初级电路侧的反向方向上操作。
[0033]
在框805，功率转换器电路以反向降压模式操作，其中次级电路侧的输入电压高于初级电路侧的输出电压，并且从次级电路侧电感器向初级电路侧提供能量。在框810，使用钳位电路限制次级电路侧的电感器电流。电感器电流从次级电路侧的电感器流向初级电路侧。
[0034]
钳位电感器电流可防止可能导致电路损坏的流失电流流动。当较高供电轨的输出电压低于较低供电轨的输入电压并且低于转换器电路启动期间的调节点时，钳位电路为电感器提供复位电压。当输出低于调节点时的有源钳位防止电感器电流在电流馈送推挽式转换器中流失，从而实现双向功率传输，而无需在功率转换器启动期间预偏置较高电压轨。当功率转换器电路在正向模式和反向模式中的任一模式下操作时，可以使用有源钳位来钳位电感器的任何泄漏电流尖峰。
[0035]
附加说明和方面
[0036]
第一方面(方面1)包括主题(例如双向功率转换器电路)，包括：初级电路侧，包括多个初级开关；隔离变压器；和次级电路侧，通过所述隔离变压器与所述初级电路侧分离。所述次级电路侧包括：电感器；整流器电路，耦合到所述电感器并且被配置为从所述初级电
路侧接收能量并向所述初级电路侧提供所述能量；和钳位电路，耦合到所述电感器并且被配置为向所述电感器提供防止电感器电流失控的复位电压。
[0037]
在方面2，方面1的主题可选地包括：整流器电路，包括：多个同步整流器开关；和所述钳位电路包括多个钳位开关和多个钳位电容器，其中多个钳位电容器中的每个钳位电容耦合到所述钳位开关和所述电感器，并且每个钳位开关耦合到同步整流器开关。
[0038]
在方面3，方面2的主题可选地包括：初级电路侧，包括全桥转换器电路拓扑，并且所述整流器电路包括全波整流器电路拓扑。
[0039]
在方面4，方面1-3中的一个或任意组合的主题可选地包括：功率转换器电路，被配置为操作以在正向模式和反向模式中转换电压，并且当在所述正向模式中，所述初级电路侧的输入电压高于所述次级电路侧的输出电压，和在所述反向模式中，所述次级电路侧输入电压高于或低于所述初级电路侧输出电压。
[0040]
在方面5，方面4的主题可选地包括：所述整流器电路包括多个同步整流器开关，并且所述钳位电路包括耦合到所述电感器的至少一个钳位电容器，和当所述功率转换器电路在所述反向模式中操作并且所述输入电压高于所述输出电压时,当所述至少一个同步整流器开关接通时，所述电感器电流增加，并且存储在所述电感器和所述至少一个钳位电容器中的能量流向所述初级电路侧，并且当所述至少一个同步整流器开关断开时，所述电感器电流减少，并且存储在所述电感器中的能量流向所述至少一个钳位电容器。
[0041]
在方面6，方面1-5中的一个或任意组合的主题可选地包括：所述整流器电路包括多个同步整流器开关，所述钳位电路包括第一钳位场效应晶体管(fet)和第二钳位fet，并且所述多个同步整流器开关包括第一和第二同步整流器开关。所述第一钳位fet的第一源极或漏极区连接到所述第二钳位fet的第一源极或漏极区，所述第一钳位fet的第二源极或漏极区连接到所述第二同步整流器开关,并且所述第二钳位fet的第二漏极或源极区连接至所述第一同步整流器开关。
[0042]
在方面7，方面6的主题可选地包括：所述钳位电路包括耦合到所述第一钳位fet的第一钳位电容器和耦合到所述第二钳位fet的第二钳位电容器。当所述第二钳位fet和第二同步整流器开关断开时，所述第一钳位电容器从所述电感器充电,并且当所述第一钳位fet接通时，所述第一钳位电容器放电，和当所述第一钳位fet和所述第一同步整流器开关断开时，所述第二钳位电容器从所述电感器充电,并且当所述第二钳位fet接通时，所述第二钳位电容器放电。
[0043]
方面8包括主题(例如一种操作双向功率转换器电路的方法，所述双向功率转换器具有通过变压器与次级电路侧分离的初级电路侧)，或者可以可选地与方面1-7的一个或任何组合组合以包括这样的主题，包括：在反向降压模式中操作所述功率转换器电路，其中所述次级电路侧的输入电压高于所述初级电路侧的输出电压，并且能量从所述次级电路侧的电感器提供给所述初级电路侧，和在所述反向降压模式中重置所述电感器的电压以防止所述电感器的电感器电流失控。
[0044]
在方面9，方面8的主题可选地包括：操作具有至少一个同步整流器开关的次级电路侧的整流器电路，以及当所述至少一个同步整流器开关接通时增加电感器电流；和当所述同步整流器开关断开时，减小所述电感器电流并使用存储在所述电感器中的能量对所述钳位电路的钳位电容器充电。
[0045]
在方面10，方面9的主题可选地包括：耦合到所述钳位电容器的钳位开关接通时使所述钳位电容器充电，并且当所述钳位开关断开时使所述钳位电容器放电。
[0046]
在方面11，方面8-10中的一个或任意组合的主题可选地包括：操作具有第一同步整流器场效应晶体管(fet)和第二同步整流器fet的次级电路侧的整流器电路,当所述第一同步整流器fet接通时，对耦合到所述电感器的第一钳位电容器放电并对第二钳位电容器充电，并且当所述第二同步整流器fet接通时，对所述第二钳位电容器放电并对所述第一钳位电容器充电。
[0047]
在方面12，方面11的主题可选地包括：当耦合到所述第一钳位电容器的第一钳位fet接通时对所述第一钳位电路放电，并且当耦合到所述第二钳位电容器的第二钳位fet接通时对所述第二钳位电路放电。所述第一钳位fet的激活信号与所述第二同步整流器fet的激活信号互补,并且所述第二钳位fet的激活信号和所述第一同步整流器fet的激活信号互补。
[0048]
在方面13，方面11和12中的一个或两个的主题可选地包括：操作初级电路侧的全桥转换器电路。
[0049]
在方面14，方面11-13中的一个或任意组合的主题可选地包括：通过改变所述第一同步整流器fet和所述第二同步整流器fet的占空比，将所述功率转换器电路从反向降压模式转换到反向升压模式。
[0050]
方面15包括主题(例如电源系统)或者可以可选地与方面1-14的一个或任何组合组合以包括这样的主题，包括第一供电轨、第二供电轨和电压转换器电路，包括：全桥转换器电路，耦合到所述第一供电轨并包括多个主开关；隔离变压器；耦合到所述隔离变压器的电感器；整流器电路；和钳位电路。整流器电路耦合到所述第二供电轨和所述电感器，并且通过所述隔离变压器与所述全桥转换器电路隔离，其中所述整流器电路被配置为从所述全桥转换器电路接收能量并向所述全桥转换器电路提供能量。钳位电路耦合到所述电感器，并且被配置为向所述电感器提供复位电压，以防止所述电感器的电感器电流失控。
[0051]
在方面16，方面15的主题可选地包括：所述整流器电路包括多个同步整流器开关，并且所述钳位电路包括多个钳位开关和多个钳位电容器，其中多个钳位电容器中的每个钳位电容耦合到所述钳位开关和所述电感器，并且每个钳位开关耦合到同步整流器开关。
[0052]
在方面17，方面15和16中的一个或两个的主题可选地包括：所述整流器电路包括全波整流器电路拓扑。
[0053]
在方面18，方面15-17中的一个或任意组合的主题可选地包括：所述电压转换器电路被配置为操作以在正向模式和反向模式中转换电压，并且当在所述正向模式中，所述第一供电轨的电压高于所述第二供电轨的电压，并且在所述反向模式中，所述第二供电轨的电压高于或低于所述第一供电轨的电压。
[0054]
在方面19，方面18的主题可选地包括：所述整流器电路包括多个同步整流器开关，并且所述钳位电路包括耦合到所述电感器的至少一个钳位电容器；和当所述电压转换器电路以反向模式操作并且所述第二供电轨的电压高于所述第一供电轨的电压时，当所述至少一个同步整流器开关接通时，所述电感器电流增加，并且存储在所述电感器的能量和存储在所述至少一个钳位电容器中的能量流向所述初级电路侧，并且当所述至少一个同步整流器开关断开时，所述电感器电流减少，并且存储在所述电感器中的能量流向所述至少一个
钳位电容器。
[0055]
在方面20，方面15-19中的一个或任意组合的主题可选地包括：所述整流器电路包括多个同步整流器开关；并且所述钳位电路包括第一钳位场效应晶体管(fet)和第二钳位fet,并且所述多个同步整流器开关包括第一和第二同步整流器开关。所述第一钳位fet的第一源极或漏极区连接到所述第二钳位fet的第一源极或漏极区；和所述第一钳位fet的第二源极或漏极区连接到所述第二同步整流器开关，并且所述第二钳位fet的第二漏极或源极区连接至所述第一同步整流器开关。
[0056]
这些非限制性方面可以以任何排列或组合来组合。上述详细描述包括对附图的引用，附图构成详细描述的一部分。附图通过说明的方式示出了可以实践本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也被称为“示例”。本文件中提及的所有出版物、专利和专利文件通过引用全部并入本文，如同通过引用单独并入。如果本文件与通过引用合并的文件之间的用法不一致，则合并的引用文件中的用法应视为对本文件的补充；对于不可调和的不一致，本文档中的用法进行控制。
[0057]
在本文件中，术语“一个”或“一种”在专利文件中常见，包括一个或多个，独立于“至少一个”或“一个或更多个”的任何其他实例或用法，除非另有说明，否则“a或b”包括“a但不包括b”、“b但不包括a”和“a和b”。在所附权利要求中，术语“包括”和“其中”被用作相应术语“包含”和“包括”的纯英语等价物。此外，在以下权利要求中术语“包含”和“包括”是开放式的，即系统、设备、物品、，包括除权利要求中该术语之后列出的元素之外的元素的方法仍被视为落入该权利要求的范围内。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并不旨在对其对象施加数字要求。本文描述的方法示例可以是至少部分地由机器或计算机实现的。
[0058]
以上描述旨在说明性而非限制性。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。可以使用其他实施例，例如由本领域普通技术人员在回顾上述描述后使用。提供摘要是为了符合37 c.f.r.
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1.72(b)的规定，以便读者快速确定技术披露的性质。提交本文件时，应理解其不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上述详细描述中，可以将各种特征分组在一起以简化本公开。这不应被解释为意味着无人认领的公开特征对任何权利要求至关重要。相反，本发明的主题可能存在于特定公开实施例的少于所有特征中。因此，以下权利要求在此并入详细说明书中，每个权利要求作为单独的实施例独立存在。本发明的范围应当参考所附权利要求以及这些权利要求所享有的等同物的全部范围来确定。

技术特征：
1.一种双向功率转换器电路，所述功率转换器电路包括：初级电路侧，包括多个初级开关；隔离变压器；和次级电路侧，通过所述隔离变压器与所述初级电路侧分离，其中所述次级电路侧包括：电感器；整流器电路，耦合到所述电感器并且被配置为从所述初级电路侧接收能量并向所述初级电路侧提供所述能量；和钳位电路，耦合到所述电感器并且被配置为向所述电感器提供防止电感器电流失控的复位电压。2.根据权利要求1所述的功率转换器电路，其中所述整流器电路包括多个同步整流器开关，并且所述钳位电路包括多个钳位开关和多个钳位电容器，其中多个钳位电容器中的每个钳位电容耦合到所述钳位开关和所述电感器，并且每个钳位开关耦合到同步整流器开关。3.根据权利要求2所述的功率转换器电路，其中所述初级电路侧包括全桥转换器电路拓扑，并且所述整流器电路包括全波整流器电路拓扑。4.根据权利要求1所述的功率转换器电路，其中所述功率转换器电路被配置为操作以在正向模式和反向模式中转换电压，并且当在所述正向模式中，所述初级电路侧的输入电压高于所述次级电路侧的输出电压，并且在所述反向模式中，所述次级电路侧的输入电压高于或低于所述初级电路侧的输出电压。5.根据权利要求4所述的功率转换器电路，其中所述整流器电路包括多个同步整流器开关，并且所述钳位电路包括耦合到所述电感器的至少一个钳位电容器；和当所述功率转换器电路在所述反向模式中操作并且所述输入电压高于所述输出电压时，当所述至少一个同步整流器开关接通时，所述电感器电流增加，并且存储在所述电感器和所述至少一个钳位电容器中的能量流向所述初级电路侧，并且当所述至少一个同步整流器开关断开时，所述电感器电流减少，并且存储在所述电感器中的能量流向所述至少一个钳位电容器。6.根据权利要求1所述的功率转换器电路，其中所述整流器电路包括多个同步整流器开关；其中所述钳位电路包括第一钳位场效应晶体管(fet)和第二钳位fet，并且所述多个同步整流器开关包括第一和第二同步整流器开关；其中所述第一钳位fet的第一源极或漏极区连接到所述第二钳位fet的第一源极或漏极区；和其中所述第一钳位fet的第二源极或漏极区连接到所述第二同步整流器开关，并且所述第二钳位fet的第二漏极或源极区连接至所述第一同步整流器开关。7.根据权利要求6所述的功率转换器电路，其中所述钳位电路包括耦合到所述第一钳位fet的第一钳位电容器和耦合到所述第二钳位fet的第二钳位电容器；其中当所述第二钳位fet和第二同步整流器开关断开时，所述第一钳位电容器从所述
电感器充电，并且当所述第一钳位fet接通时，所述第一钳位电容器放电；和其中当所述第一钳位fet和所述第一同步整流器开关断开时，所述第二钳位电容器从所述电感器充电，并且当所述第二钳位fet接通时，所述第二钳位电容器放电。8.一种操作双向功率转换器电路的方法，所述双向功率转换器具有通过变压器与次级电路侧分离的初级电路侧，所述方法包括：在反向降压模式中操作所述功率转换器电路，其中所述次级电路侧的输入电压高于所述初级电路侧的输出电压，并且能量从所述次级电路侧的电感器提供给所述初级电路侧；和在所述反向降压模式中重置所述电感器的电压以防止所述电感器的电感器电流失控。9.根据权利要求8所述的方法，其中操作所述功率转换器包括操作具有至少一个同步整流器开关的次级电路侧的整流器电路，以及当所述至少一个同步整流器开关接通时增加电感器电流；和其中所述限制所述电感器电流包括当所述同步整流器开关断开时，减小所述电感器电流并使用存储在所述电感器中的能量对所述钳位电路的钳位电容器充电。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述限制所述电感器电流还包括：当耦合到所述钳位电容器的钳位开关接通时使所述钳位电容器充电，并且当所述钳位开关断开时使所述钳位电容器放电。11.根据权利要求8所述的方法，其中操作所述功率转换器包括：操作具有第一同步整流器场效应晶体管(fet)和第二同步整流器fet的次级电路侧的整流器电路；和其中限制所述电感器电流包括：当所述第一同步整流器fet接通时，对耦合到所述电感器的第一钳位电容器放电并对第二钳位电容器充电，并且当所述第二同步整流器fet接通时，对所述第二钳位电容器放电并对所述第一钳位电容器充电。12.根据权利要求11所述的方法，其中限制所述电感器电流还包括：当耦合到所述第一钳位电容器的第一钳位fet接通时对所述第一钳位电路放电，并且当耦合到所述第二钳位电容器的第二钳位fet接通时对所述第二钳位电路放电；和其中所述第一钳位fet的激活信号与所述第二同步整流器fet的激活信号互补，并且所述第二钳位fet的激活信号和所述第一同步整流器fet的激活信号互补。13.根据权利要求11所述的方法，其中在反向降压模式中操作功率转换器电路包括操作初级电路侧的全桥转换器电路。14.根据权利要求11所述的方法，还包括通过改变所述第一同步整流器fet和所述第二同步整流器fet的占空比，将所述功率转换器电路从反向降压模式转换到反向升压模式。15.一种电源系统，所述系统包括：第一供电轨和第二供电轨；电压转换器电路，包括：全桥转换器电路，耦合到所述第一供电轨并包括多个主开关；隔离变压器；耦合到所述隔离变压器的电感器；整流器电路，耦合到所述第二供电轨和所述电感器，并且通过所述隔离变压器与所述
全桥转换器电路隔离，其中所述整流器电路被配置为从所述全桥转换器电路接收能量并向所述全桥转换器电路提供能量；和钳位电路，耦合到所述电感器，并且被配置为向所述电感器提供复位电压，以防止所述电感器的电感器电流失控。16.根据权利要求15所述的系统，其中所述整流器电路包括多个同步整流器开关，并且所述钳位电路包括多个钳位开关和多个钳位电容器，其中多个钳位电容器中的每个钳位电容耦合到所述钳位开关和所述电感器，并且每个钳位开关耦合到同步整流器开关。17.根据权利要求15所述的系统，其中所述整流器电路包括全波整流器电路拓扑。18.根据权利要求15所述的系统，其中所述电压转换器电路被配置为操作以在正向模式和反向模式中转换电压，并且当在所述正向模式中，所述第一供电轨的电压高于所述第二供电轨的电压，并且在所述反向模式中，所述第二供电轨的电压高于或低于所述第一供电轨的电压。19.根据权利要求18所述的系统，其中所述整流器电路包括多个同步整流器开关，并且所述钳位电路包括耦合到所述电感器的至少一个钳位电容器；和当所述电压转换器电路以反向模式操作并且所述第二供电轨的电压高于所述第一供电轨的电压时，当所述至少一个同步整流器开关接通时，所述电感器电流增加，并且存储在所述电感器的能量和存储在所述至少一个钳位电容器中的能量流向所述初级电路侧，并且当所述至少一个同步整流器开关断开时，所述电感器电流减少，并且存储在所述电感器中的能量流向所述至少一个钳位电容器。20.根据权利要求15所述的系统，其中所述整流器电路包括多个同步整流器开关；其中所述钳位电路包括第一钳位场效应晶体管(fet)和第二钳位fet,并且所述多个同步整流器开关包括第一和第二同步整流器开关；其中所述第一钳位fet的第一源极或漏极区连接到所述第二钳位fet的第一源极或漏极区；和其中所述第一钳位fet的第二源极或漏极区连接到所述第二同步整流器开关，并且所述第二钳位fet的第二漏极或源极区连接至所述第一同步整流器开关。

技术总结
本公开涉及用于双向功率传输的有源钳位电流馈电推挽转换器。一种包括双向功率转换器电路的设备。功率转换器电路包括：初级电路侧，包括多个初级开关；隔离变压器；和次级电路侧，通过所述隔离变压器与所述初级电路侧分离。所述次级电路侧包括：电感器；整流器电路，耦合到所述电感器并且被配置为从所述初级电路侧接收能量并向所述初级电路侧提供所述能量；和钳位电路，耦合到所述电感器并且被配置为向所述电感器提供防止电感器电流失控的复位电压。电感器提供防止电感器电流失控的复位电压。电感器提供防止电感器电流失控的复位电压。


技术研发人员：顾玮 陈思源 杨玉晨
受保护的技术使用者：美国亚德诺半导体公司
技术研发日：2023.01.28
技术公布日：2023/8/2