[发明专利]一种交错并联双管正激变换器

说明书

本发明公开了一种交错并联双管正激变换器，包括：直流电源E1、等效并联双管正激电路、变压器T1、整流网络、滤波电路及负载R₀；其中，等效并联双管正激电路包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第一二极管D1和第二二极管D2；变压器T1的两个一次侧绕组分别接于由第一开关管S1和第二开关管S2组成的开关桥臂中点与第三开关管S3的源级之间及该开关桥臂中点与第四开关管S4的漏极之间；整流网络与变压器T1的二次侧绕组相连，变压器T1的两输出端分别接于变压器二次侧等效漏电感Ls的输出端及第三二极管D3、第四二极管D4连接的中点；滤波电路包括电解电容C₀和电感L₀。本发明可有效地抑制开关管的电压、电流尖峰，降低了环流损耗。

技术领域

本发明是关于电能变换器技术领域，特别是关于一种交错并联双管正激变换器。

背景技术

随着电力电子的发展，软开关技术的应用在脉冲宽度调制(PWM)变换器高频化进程中发挥着重要的作用。与硬开关变换器相比，软开关变换器有效降低了开关损耗，提高了装置运行的可靠性与整机效率，抑制过高的电压电流变化率，降低了系统噪声。

在众多变换器拓扑中，双管正激变换器具有开关管电压应力低、不存在桥臂直通的危险以及可靠性高的优点，因此在工业界得到了广泛应用。然而，双管正激变换器最大占空比必须小于50％，磁芯利用率低，而且不易实现开关管的软开关。而交错并联双管正激变换器继承了单个双管正激变换的优点，两个双管正激电路以相位相差180°互补的方式工作，输出电压脉动频率是实际开关管工作频率的两倍，从而减小了输出滤波器的体积和重量；同时二次侧整流侧的等效占空比也增加了一倍，输出电流响应快。另外，交错并联双管正激变换器还可以有效抑制变换器在进行磁复位时由于二极管反向恢复造成的变压器一次侧电压震荡和过冲。

传统的交错并联双管正激变换器利用变压器的漏感或原二次侧串联电感和功率管的寄生电容来实现开关管的零电压开关。但这种拓扑结构也存在自身缺点，如变压器一次侧开关管的ZVS实现同时会产生较大环流损耗，尽管降低了开关管损耗，但环流损耗的增大也会降低变换器的效率，此外在开关管的控制策略上一般采用类似于全桥变换器的移相控制。由于单个双管正激变换器的两个开关管成180°互补导通，且两个开关管的导通角互差一个相位，即移相角，通过调节移相角的大小来调节输出电压。其中一个必超前另一个导通，可称之为超前管和滞后管，滞后管实现零电压开关完全依赖谐振电感中的能量，其实现零电压开关较为困难。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交错并联双管正激变换器，其能够解决现有技术的上述问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种交错并联双管正激变换器，该交错并联双管正激变换器包括：直流电源E1、等效并联双管正激电路、变压器T1、整流网络、滤波电路以及负载R₀；其中，等效并联双管正激电路包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第一二极管D1和第二二极管D2；变压器T1的两个一次侧绕组分别接于由第一开关管S1和第二开关管S2组成的开关桥臂中点与第三开关管S3的源级之间以及由第一开关管S1和第二开关管S2组成的开关桥臂中点与第四开关管S4的漏极之间；整流网络与变压器T1的二次侧绕组相连，整流网络为由第五开关管S5、第六开关管S6、第三二极管D3和第四二极管D4组成的桥式整流电路，变压器T1的两输出端分别接于变压器二次侧等效漏电感Ls的输出端以及第三二极管D3、第四二极管D4连接的中点；滤波电路包括电解电容C₀和电感L₀。