[发明专利]一种利用过零检测技术提高电力电子变压器效率的方法

权利要求书

1.一种利用过零检测技术提高电力电子变压器效率的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

步骤1：电力电子变压器的中间隔离级DC-DC采用谐振型双有源桥拓扑结构(1)；谐振型双有源桥拓扑结构(1)以中频变压器(2)为隔离器件，将拓扑分为前级中压侧(3)和后级低压侧(4)；中压侧H桥(5)和低压侧H桥(6)均采用为IGBT反并联二极管的结构，可实现能量的双向流动；变压器采用中频变压器(2)，实现能量传输的同时，可以提高谐振型双有源桥拓扑结构(1)能量密度；

步骤2：设备正常运行过程中，中压侧H桥(5)和低压侧H桥(6)的脉冲驱动信号通过光纤进行同步，且均为占空比50％互补信号，其中IGBT(13，16，17，20)的信号同步；IGBT(14，15，18，19)的信号同步；初始启动阶段，其谐振频率高于开关频率；此时IGBT(13，14，15，16，17，18，19，20)在关断的时候，电流并不为0，易于造成损耗；

步骤3：使用AD过零检测电路(7)，对谐振电流零点(9)进行实时检测；在检测到零点之后把触发信号发送给DSP(8)，由DSP(8)根据零点信息对谐振频率进行计算，并根据计算结果对IGBT(13，14，15，16，17，18，19，20)的驱动控制信号进行修正，既把关断时刻由实线位置(10)调节到虚线位置(11)，使其在电流为0时刻关断，降低关断损耗；

步骤4：在调节完成之后，仍然需要对谐振电流零点(9)进行实时检测，以便判断IGBT关断时刻是否处在允许误差范围之内；若处于合理误差范围之内，则保持谐振型双有源桥拓扑结构(1)稳定运行，若误差太大，则需要对IGBT关断时刻进行再次调节。

2.根据权利要求1所述的一种利用过零检测技术提高电力电子变压器效率的方法，其特征在于，所述中频变压器(2)，实现隔离的同时，又提高了功率密度；同时利用参数集成理论，可以利用变压器的漏感代替谐振电感(12)，进一步提高了功率密度。

3.根据权利要求1所述的一种利用过零检测技术提高电力电子变压器效率的方法，其特征在于，所述中压侧H桥(5)和低压侧H桥(6)的驱动信号完全一致，都是50％占空比的驱动信号，简化了控制方案，易于实现；同时利用光纤对信号进行同步，提高了谐振型双有源桥拓扑结构(1)的实时性。

4.根据权利要求1所述的一种利用过零检测技术提高电力电子变压器效率的方法，其特征在于，所述谐振型双有源桥拓扑结构(1)在正常开始启动后，首先以默认开关频率运行，此时利用AD过零检测电路(7)对谐振电流零点(9)进行实时监控，并把电流过零时刻信息发送给DSP(8)，由DSP(8)对谐振电流的谐振频率进行运算，然后再计算IGBT的开关频率与电流的谐振频率之间差值；若两者之差在误差允许范围50Hz之内，则保证谐振型双有源桥拓扑结构(1)按照当前开关频率继续运行；若两者之差超出误差允许范围50Hz，则需要调节IGBT(13，14，15，16，17，18，19，20)的开关频率，使其控制IGBT(13，14，15，16，17，18，19，20)在零电流时刻关断。

5.根据权利要求1所述的一种利用过零检测技术提高电力电子变压器效率的方法，其特征在于，所述的实时电流监测反馈，能够始终保证IGBT(13，14，15，16，17，18，19，20)在零电流时刻关断；在实际正常运行过程中，一方面由于器件参数的差异，另一方面由于负载的变化，这些都会引起谐振电流过零关断时刻发生细微变化；通过对电流的实时监测反馈，可以抑制上述因素带来的影响。