[发明专利]双有源桥串联谐振变换器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种双有源桥串联谐振变换器控制方法，包括：原边每个半桥的输出电压由D_A1和D_A4控制，Q₁和Q₄的开通时间相同，Q₂和Q₃的关断时间相同，原边任一桥臂的上下开关管均互补导通，副边任一半桥的上下开关管均按指定占空比互补导通；双有源桥串联谐振变换器小于等于半载工作时，为工作方式1：D_α＜D_A1＜D_α+1‑D_yB＜D_A4；双有源桥串联谐振变换器大于半载工作时，为工作方式2：D_α+1‑D_yB＜D_A1＜D_A4；Q₁、Q₂、Q₃、Q₄分别是原边的开关管，Q₅、Q₆、Q₇、Q₈分别是副边的开关管，D_A1为Q₁的占空比，D_A4为Q₄的占空比，D_yB为副边桥臂中点之间输出电压v_cd的占空比,D_α是Q₁超前副边Q₅的相角。本发明工作在半载或轻载的工况，可以保证电路中各开关管的零电压开通，同时降低了器件的电流应力，提升了传输效率。

技术领域

本发明涉及电气领域，特别是涉及一种双有源桥串联谐振变换器及其控制方法。本发明还涉及一种执行所述控制方法的双有源桥串联谐振变换器。

背景技术

桥式电路是一种整流电路(rectifying circuit)，由四只二极管连接成“桥”式结构，作用是将交流变压电路输出的交流电转换成单向脉动性直流电。全桥电路是四个三极管或开关管组成的振荡，半桥电路是两个三极管或开关管组成的振荡。全桥电路不容易产生泻流，而半桥电路在振荡转换之间容易泻有电流使波形变坏，产生干扰。

如图1所示，一种双有源桥串联谐振变换器，该变换器由一个原边输出源V₁，一个原边的全桥结构，一个谐振电感L_r，一个谐振电容C_r，一个变压器C_r，一个副边全桥结构，一个副边输出源V₂构成。现有控制策略中，该双有源桥串联谐振变换器在三重移相控制下的波形图，如图2所示。三重移相的控制方式存在三个控制自由度，一个原边桥臂输出电压占空比D_yA，一个副边桥臂输出电压占空比D_yB以及原副边桥臂中点的相角差在电路工作在半载或轻载的工作情况下，三重移相的控制策略很难实现所有开关管的零电压开通，而电力电子变换器往往需要电路工作在较宽的负载变化范围内，已有专利和文献均没有提出较好的解决上述问题的方法。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明要解决的技术问题是在不增加硬件成本的前提下，提供一种非对称的双有源桥串联谐振变换器控制方法，使双有源桥串联谐振变换器在小于等于半载工作时所有开关管能实现零电压开通。

相应的，本发明还提供了一种执行所述双有源桥串联谐振变换器控制方法的双有源桥串联谐振变换器。

需要说明的是,本发明主要设计思路是实现双有源桥串联谐振变换器工作在小于等于半载工况所有开关管能实现零电压开通，双有源桥串联谐振变换器工作在大于半载工况不在本发明要考虑解决的问题。