[发明专利]一种具有半桥直流母线电容电压均衡能力的磁集成串联式反激电路

权利要求书

1.一种具有半桥直流母线电容电压均衡能力的串联反激电路，其特征在于：包含第一直流母线电容C1、第二直流母线电容C2、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4、第一开关管S1、第二开关管S2、第一二极管D1、第二二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4、第一漏感Lk1、第二漏感Lk2和反激式变压器T；所述反激式变压器T具有两组相同匝数的原边绕组N1和原边绕组N2以及根据辅助供电需求所配置的N组副边绕组N3、N4，且N≥3；

其中，第一直流母线电容C1的正极连接半桥电路直流输入的正端，

第一直流母线电容C1的负极连接第二直流母线电容C2的正极，形成半桥电路的直流中点O，

第二直流母线电容C2的负极连接半桥电路直流输入的负端，

第一开关管S1的漏极连接半桥电路直流输入正端和第二二极管D2的阴极，

第一开关管S1的源极连接第一漏感Lk1的第一端和第一二极管D1的阴极，

第一漏感Lk1的第二端连接反激式变压器T第一组原边绕组N1的第一端，

第二开关管S2的漏极连接第二漏感Lk2的第二端和第二二极管D2的阳极，

第二开关管S2的源极连接半桥电路直流输入的负端和第一二极管D1的阳极，

第二漏感Lk2的第一端连接反激式变压器T第二组原边绕组N2的第二端，

反激式变压器T的第一组原边绕组N1的第二端接反激式变压器T的第二组原边绕组N2的第一端，并同半桥电路的直流中点O相连接；

每组副边绕组上均接有整流二极管和滤波电容，

副边绕组N3的第一端连接第三整流二极管D3的阳极，

副边绕组N3的第二端连接第三滤波电容C3的负极，

第三整流二极管D3的阴极连接第三滤波电容C3的正极，

副边供电绕组N4的第一端连接第四整流二极管D4的阳极，

副边供电绕组N4的第二端连接第四滤波电容C4的负极，

第四整流二极管D4的阴极连接第四滤波电容C4的正极，

所述第一开关管S1和第二开关管S2同步开关，即第一开关S1和第二开关S2同时导通、同时关断；当第一开关管S1、第二开关管S2同时导通时，若两个直流母线电容压差大于第一常数，电压较高的母线电容所对应的释能通路导通，电压较低的母线电容所对应的第二储能通路导通，电压较低的母线电容被充电；若两个直流母线电容压差小于第一常数，两个直流母线电容所对应的释能通路均导通，两个母线电容同时放电，向反激式变压器提供能量；若两直流母线电容压差等于第一常数，仅电压较高的母线电容所对应的释能通路导通，电压较高的母线电容向反激式变压器传输能量，电压较低的母线电容不作能量交换；当第一开关管S1、第二开关管S2同时关断时，两直流母线电容所对应的第二储能通路均导通，电压较高的直流母线电容所对应的第一储能通路电流优先下降到0，电压较低的直流母线电容所对应的第一储能通路电流需要更长的时间下降至0，较低电压的直流母线电容接收到更多的能量回馈；第一漏感Lk1与第一二极管D1的寄生电容、第一开关管S1的寄生电容发生谐振；第二漏感Lk2与第二二极管D2的寄生电容、第二开关管S2的寄生电容发生谐振；反激式变压器T的副边供电绕组上的整流二极管承受正向电压导通，向负载传输能量。

2.根据权利要求1所述的一种具有半桥直流母线电容电压均衡能力的串联反激电路，其特征在于：所述反激式变压器T的每组原边绕组第一端互为同名端，反激式变压器T的每组副边绕组的第一端与每组原边绕组的第二端互为同名端。

3.根据权利要求1所述的一种具有半桥直流母线电容电压均衡能力的串联反激电路，其特征在于：所述反激式变压器的两组原边绕组的匝比为1：1；反激式变压器原副边匝比为半桥电路直流输入电压与辅助供电电压之比的一半。

4.根据权利要求1所述的一种具有半桥直流母线电容电压均衡能力的串联反激电路，其特征在于：所述第一漏感Lk1由所述反激式变压器的第一组原边绕组N1的漏感与独立电感串联构成，所述第二漏感Lk2由所述反激式变压器的第二组原边绕组N2的漏感与独立电感串联构成。