[发明专利]倍压整流推挽正激变换器

说明书

技术领域

本发明涉及直流直流变换器，特别是涉及低压输入高压输出直直变换器，属于电力电子变换器。

 

背景技术

蓄电池、可再生能源尤其是光伏电池面板通常输出电压较低，本地交流负载及电网电压通常较高。为避免使用输出低频变压器升压隔离，通常需要将较低的直流电压升压至较高电压满足后级逆变器母线电压利用率，往往借助高频变压器完成输入电压斩波升压整流滤波为高压直流。在高压场合，变压器副边整流二极管的反向恢复特性往往造成二极管关断尖峰，实际应用中往往需要加入无源、有源箝位及吸收电路，影响了系统效率及可靠性。

 

发明内容

技术问题： 本发明的目的是在研究上述技术的基础上，提出一种倍压整流推挽正激变换器，利用倍压整流电路实现变压器部分漏感能量与副边谐振整流电容谐振实现副边整流二极管软开关，同时变压器部分漏感能量转移至原边箝位电容，抑制原边开关管尖峰。并取消了副边滤波电感，减小了变压器副边对原边匝比，有利于变换器高功率密度集成。

技术方案：本发明提出的一种倍压整流推挽正激变换器，包括原边电路和副边电路,

a. 所述的原边电路包括两条并联的支路，第一条支路连接的顺序是：电源正极、变压器原边第一绕组、第一开关管、电源负极，其中变压器原边第一绕组的同名端接电源正极；第二条支路连接的顺序是：电源正极、第二开关管、变压器原边第二绕组、电源负极，其中变压器原边第二绕组的同名端接电源负极； 原边电容的两端分别接在变压器原边第一绕组和变压器原边第二绕组的异名端上；

b. 所述的副边电路包括三条并联的支路，第一条支路由第三电容构成，第三电容上端与电源正输出端连接，下端与电源负输出端连接；第二条支路由第一电容、第二电容串联支路构成，第二条支路的两端分别接在电源的正、负输出端；第三条支路由第一二极管及第二二极管串联支路构成，第一二极管的负极与电源正输出端连接，第二二极管的正极与与电源负输出端连接；

变压器副边绕组的同名端接在第一二极管及第二二极管之间，变压器副边绕组的异名端接在第一电容、第二电容之间。

所述变压器原边两个绕组匝数相同。所述副边整流电路中第一电容、第二电容为无极性电容。

有益效果：本发明公开了一种倍压整流推挽正激直直变换器，包括原边两个开关管S₁、S₂，一个电容C_c，副边两个二极管D₁、D₂，三个电容C₁、C₂、C₃，以及一个变压器（包含两个原边绕组,一个副边绕组）。本发明实现了副边二极管软开关，解决了副边二极管反向恢复尖峰问题，取消了副边电感，且有效减小了变压器副边对原边匝比。

附图说明

图1为传统全桥整流推挽正激电路。

图2为本发明所提出倍压整流推挽正激电路。

图3从上到下依次为具体实施方式中倍压整流推挽正激电路原边开关管S₁、S₂的占空比d₁、d₂及变压器副边电流is。

图4从上到下依次为具体实施方式中倍压整流推挽正激电路副边整流二极管D₂承受反向电压v_rec1及正向整流电流id1。

图5从上到下依次为具体实施方式中倍压整流推挽正激电路原边开关管S₁、S₂的占空比d₁、d₂、开关管S₁两端电压v_ds及箝位电容电压v_clamp。

 

具体实施方式

    以下结合具体实施方式并对照附图，对本发明作进一步说明。

    图1为传统全桥整流推挽正激电路。

    开关管S₁导通时，原边输入电源V₁、绕组N_p1、开关管S₁导通，同时箝位电容C_c、绕组N_p2、开关管S₁亦构成回路，同时向副边传递能量。副边二极管D₁、D₄正偏，向负载传递能量。