[发明专利]一种新型的LCCL谐振变换器

摘要

本发明涉及一种新型的LCCL谐振变换器，包括逆变器、谐振腔、整流器和滤波电容，逆变器的输出端通过谐振腔与整流器的输入端连接，整流器的两个输出端连接在滤波电容的两端，滤波电容与外部负载并联，其特征在于该谐振腔为LCCL谐振腔，所述LCCL谐振腔包括串联谐振电感、串联谐振电容、并联谐振电容和附加电感，串联谐振电感的一端与逆变器的一个输出端连接，串联谐振电感的另一端连接串联谐振电容的一端，串联谐振电容的另一端同时连接并联谐振电容的一端和附加电感的一端，并联谐振电容的另一端同时接逆变器的另一个输出端和整流器的输入端，所述附加电感的另一端与整流器的另一输入端连接。

主权项

1.一种新型的LCCL谐振变换器，包括逆变器、谐振腔、整流器和滤波电容，逆变器的输出端通过谐振腔与整流器的输入端连接，整流器的两个输出端连接在滤波电容的两端，滤波电容与外部负载并联，其特征在于该谐振腔为LCCL谐振腔，所述LCCL谐振腔包括串联谐振电感、串联谐振电容、并联谐振电容和附加电感，串联谐振电感的一端与逆变器的一个输出端连接，串联谐振电感的另一端连接串联谐振电容的一端，串联谐振电容的另一端同时连接并联谐振电容的一端和附加电感的一端，并联谐振电容的另一端同时接逆变器的另一个输出端和整流器的输入端，所述附加电感的另一端与整流器的另一输入端连接；变换器中各个开关模态的过程是：开关模态1[t0，t1]t0时刻以前，并联谐振电容两端的电压小于滤波电容两端的电压；t0时刻，开关管Q1、Q4打开，逆变器正向导通，LCCL谐振腔开始正向谐振；此时整流桥关断，附加电感不参与谐振过程，谐振电流流过串联谐振电感、串联谐振电容、并联谐振电容；滤波电容为负载供电；开关模态2[t1，t2]t1时刻，并联谐振电容两端的电压的值等于滤波电容两端的电压，整流桥开始导通；正向谐振电流流过串联谐振电感、串联谐振电容、并联谐振电容、附加电感和滤波电容；并联谐振电容两端的电压升高；开关模态3[t2，t3]t2时刻，谐振电流谐振到0，并开始反向谐振；反向谐振电流流过逆变器的反并联二极管D1、D4，串联谐振电感、串联谐振电容、并联谐振电容；由于附加电感上的电流不能突变，并联谐振电容继续对附加电感、滤波电容和负载放电；开关模态4[t3，t4]t3时刻，由于反向谐振电流流过逆变器的反并联二极管D1、D4，此时关断开关管S1、S4为零电流关断；谐振电流继续反向谐振；开关模态5[t4，t5]t4时刻，反向谐振电流谐振到0；此时由于逆变器的四个开关管都关断，不会产生谐振电流；串联谐振电感、串联谐振电容不工作，并联谐振电容继续对附加电感、滤波电容和负载放电；直到t5时刻，放电结束；串联谐振电感、串联谐振电容，并联谐振电容、附加电感均停止工作；滤波电容对负载放电，等待开关管Q2、Q3导通，逆变器进入反向导通状态，谐振腔开始进行反向谐振；上述t0代表开关管Q1、Q4导通，谐振腔开始正向谐振的时刻；t1代表并联谐振电容的电压值达到滤波电容的电压值，滤波电容开始被充电的时刻；t2代表谐振电流谐振到零，开始反向谐振的时刻；t3代表开关管Q1、Q4关断的时刻；t4代表反向谐振电流谐振到零的时刻；t5代表滤波电容停止充电，逆变器正向导通阶段结束的时刻。