[实用新型]一种全桥串联谐振变换器拓扑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种全桥串联谐振变换器拓扑结构。 

背景技术

自80年代以来，随着高频开关器件的诞生，电力电子装置逐步向高频化、集成化和模块化方向发展。目前，功率谐振变换器已在高频功率变换领域得到广泛的重视和研究。谐振变换器中，交流方波电压或电流加在谐振网络两端，产生高频谐振，谐振电压或电流经过整流和滤波后，转变成直流电压或电流，从而实现直流-直流变换。在进行功率变换时，就会涉及到平滑控制功率流、抑制系统冲击、降低功率器件工作应力、降低功率变换过程中电磁干扰等实现要求，为了解决这些问题，目前的功率谐振变换器的拓扑结构都相对复杂，也增加了控制策略的复杂度，存在很多未知的安全隐患。因此，致力于对能很好地满足上述各类要求，并且结构简单的谐振变换器拓扑结构的研究是本申请人一贯努力的方向。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种全桥串联谐振变换器拓扑结构，它结构简单，易于实现，并且能满足功率变换时的各种实现要求。 

实现上述目的的技术方案是： 

一种全桥串联谐振变换器拓扑结构，外接电源，包括第一至第四IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）、电容、电感和电阻，其中： 

所述第一IGBT和第二IGBT的串联支路与所述第三IGBT和第四IGBT的串联支路相互并联之后接所述电源； 

所述电容、电感和电阻依次串联在所述第一IGBT和第二IGBT的相接端与所述第三IGBT和第四IGBT的相接端之间。 

上述的全桥串联谐振变换器拓扑结构，其中，所述第一至第四IGBT均为带反向并联二极管的IGBT。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，易于实现，并且能满足功率变换时诸如：平滑控制功率流、抑制系统冲击、降低功率器件工作应力、降低功率变换过程中电磁干扰等各种实现要求，避免了很多未知的安全隐患；同时，本实用新型配合新的调制驱动控制方案，达到优化控制功率流的效果。 

附图说明

图1是本实用新型的全桥串联谐振变换器拓扑结构的结构示意图； 

图2是相对于图1的拓扑结构的H桥广义调制方法中的输出电压波形； 

图3是相对于图1的拓扑结构的H桥广义调制输出波形。 

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。 

请参阅图1，本实用新型全桥串联谐振变换器拓扑结构，外接电源V_dc，包括第一至第四IGBT Q₁-Q₄、电容C、电感L和电阻R，其中： 

第一IGBT Q₁和第二IGBT Q₂的串联支路与第三IGBT Q₃和第四IGBT Q₄的串联支路相互并联之后接电源V_dc； 

电容C、电感L和电阻R依次串联在第一IGBT Q₁和第二IGBT Q₂的相接端a与第三IGBT Q₃和第四IGBT Q₄的相接端b之间，a、b两点间的电压为输出电压V_ab。 

本实施例中，第一至第四IGBT Q₁-Q₄均为带反向并联二极管的IGBT。 

请参阅图2，为针对图1的H桥广义调制方法中的输出电压波形及控制变量。输出电压v_ab由四个控制变量决定：三个控制角度（分别为α₊，α_-和β）以及开关周期T_s。在定频控制中，开关周期T_s为常数，只考虑三个控制角度的变化即可，该控制模式中，当α₊＝α_-变化，而β=180°时，即为移相控制；当α₊＝α_-=0，而β可变时，即为不对称PWM控制。