[实用新型]一种加装缓冲器的DC-DC变换器

说明书

本实用新型公开了一种加装缓冲器的DC‑DC变换器。DC‑DC变换器含左右两边有源全桥和高频隔离变压器以及电感、电阻。高频隔离变压器两边的有源全桥均由IGBT功率开关管，二极管和缓冲电容组成，缓冲电容并联在各个IGBT功率开关管上构成缓冲器。左右两个桥式直流变换器两侧开关管的频率相同，每个全桥的上下开关管互补导通。左右侧开关管的导通规律、开关频率相同。变换器左侧全桥对角开关管之间存在一个内移相比D₁，左侧全桥与右侧全桥之间外移相比D₂。本实用新型的DC‑DC变换器在功率开关上部署缓冲器，有效提升转换器的性能，抑制过电压尖峰，降低EMI电磁干扰，减小功率开关管的损耗为双移相控制提供好的设备。且结构简单可靠，费用低廉，易于推广。

技术领域

本实用新型涉及一种DC-DC变换电器，特别涉及一种加装有缓冲器的双有源桥电路DC-DC变换器，属于电力电子与电工范畴。

背景技术

双有源桥(dual-active-bridge,DAB)直流-直流变换器，即DC-DC变换器，在功能上相当于两个单向的DC-DC变换，增加了能量的双向流动能力，与传统单向DC-DC变换器相比节约了器件数目、减小了系统体积、降低了成本，同时提高了系统效率。因此，双有源桥DC-DC变换器在直流电机驱动、不间断电源、电动汽车和风能发电等绿色能源中，得到了越来越广泛的应用。现有的双有源桥直流-直流变换器，即DC-DC变换器主电路一般采用左右两边的有源全桥和高频变压器以及电感组成，控制方法主要为单移相控制，控制简单且易于实现，但是，功率的双向流动效果和抗电磁干扰能力还不能满足日益发展的需要。特别是当输入输出电压不匹配或电压变化比较大时，容易产生回流功率及电压尖峰、增大电流应力，增加变压器的损耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有双有源桥DC-DC变换器在电压变化比较大，输入输出电压不匹配时使用效果不佳的现状，提出一种具有抑制电压尖峰，降低电磁干扰EMI的DC-DC变换器。使双有源桥DC-DC变换器的回流功率大幅降低，且在一定范围内使回流功率为零。

本实用新型的目的是这样达到的：

一种加装缓冲器的DC-DC变换器，其特征在于：DC-DC变换器含左右两边有源全桥和高频隔离变压器以及电感、电阻，高频隔离变压器两边的有源全桥均由四个IGBT功率开关管S₁～S₈、四个二极管Q～₁Q₈和四个缓冲电容C₁～C₈组成，二极管反串在IGBT功率开关管上，缓冲电容C₁～C₈并联在IGBT功率开关管上；左侧有源全桥四个IGBT功率开关管S₁～S ₄反串四个二极管Q₁～Q₄，并联四个缓冲电容C₁～C₄，右侧有源全桥由功率开关管IGBTS₅～S₈反串四个二极管Q₅～Q₈，并联四个缓冲电容C₅～C₈；高频隔离变压器T的变比为n：1，电感L为外串电感加变压器漏感之和；一次侧输出电压为U_h1，二次侧输入电压为U_h2，电感电压为U_L，电感电流为i_L。

左右两个桥式直流变换器两侧开关管S₁～S₈频率相同，每个全桥的上下开关管互补导通；左侧桥式直流变换器的开关管S₁、S₄和S₂、S₃轮流导通；右侧的开关管S₅、S₈和S₆、S₇的导通规律、开关频率和左侧相同。