[发明专利]混合式三电平谐振直流变换器及双移相控制方法

摘要

一种混合式三电平谐振直流变换器及双移相控制方法，属于直流变换器。该直流变换器由输入分压电容(1)、三电平桥臂(2)、两电平桥臂(3)、谐振网络(4)、隔离变压器(5)、整流滤波电路(6)组成，该直流变换器采用双移相控制，其特点是三电平桥臂的开关管电压应力只有输入电压的一半；所有开关管可以在全负载范围内实现零电压开关；输出整流二极管实现零电流开关，而且其电压应力仅为输出电压；可以工作在三电平和两电平模式，在很宽的输入电压范围内高效工作；输入电流纹波和输出滤波器可以减小，该变换器尤其适合于宽输入电压范围的应用场合。

主权项

1.一种混合式三电平谐振直流变换器，具体电路包括由两个输入分压电容(Cd1、Cd2)串联后并联在直流电源(Vin)正负端所组成的输入分压电容电路(1)、三电平桥臂(2)、两电平桥臂(3)、隔离变压器(5)、整流及滤波电路(6)。其中三电平桥臂的组成是，将第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)依次串联后并联在输入分压电容电路正负输出端，两个续流二极管(D7、D8)串联后的串联电路与飞跨电容(Css)同时并联在第一开关管(Q1)与第二开关管(Q2)的串联点和第三开关管(Q3)与第四开关管(Q4)的串联点之间，其中两个续流二极管(D7、D8)的串联点与两个分压电容(Cd1、Cd2)的串联点相连接，第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)各自包括其寄生体二极管和寄生电容。两电平桥臂的组成是将第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)串联后并联在输入分压电容电路正负输出端，第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)各自包括其寄生体二极管和寄生电容；整流及滤波电路由第一整流二极管(DR1)、第二整流二极管(DR2)、滤波电容(Cf)组成，隔离变压器(Tr)两个副边绕组串联，第一副边绕组的同名端与第二副边绕组的异名端分别连于两个整流二极管(DR1、DR2)的阳极，两个整流二极管(DR1、DR2)的阴极相连后连于正输出端，两个副边绕组的串联点连于负输出端。滤波电容(Cf)并联于正负输出端；其特征在于还包括谐振网络(4)，该谐振网络由谐振电感(Lr)、励磁电感(Lm)和谐振电容(Cr)组成，其中谐振电感(Lr)一端接于第二开关管(Q2)与第三开关管(Q3)的串联点，另一端接于隔离变压器(Tr)原边绕组的同名端。励磁电感(Lm)与隔离变压器(Tr)原边绕组并联。谐振电容(Cr)一端接于两电平桥臂第五开关管(Q5)与第六开关管(Q6)的串联点，另一端接于隔离变压器(Tr)原边绕组的异名端。