[发明专利]一种升压三电平全桥变换器及其控制方法

摘要

本发明公布了一种升压三电平全桥变换器及其控制方法，属直直变换器及其控制方法。本发明的升压三电平全桥变换器包括输入电源、第一滤波电感、中间电容、全桥开关电路、三电平桥臂支路、第一隔离变压器、第二隔离变压器、第一全桥整流电路、第二全桥整流电路和滤波电路；其控制方法是第一开关管～第四开关管采用移相控制；第五开关管和第六开关管采用脉冲宽度调制控制。本发明适用于宽输入电压的场合，其输入和输出电流的纹波小，有利于延长输入电源的使用寿命，减小了滤波电感的重量和体积，减小了开关管和整流二极管的电压应力，解决了传统电压源变换器整流二极管电压应力高的问题，解决了电流源变换器开关管电压应力高和输出电流脉动大的问题。

主权项

1.一种升压三电平全桥变换器，其特征在于包括输入电源Uin、第一滤波电感L1、中间电容C1、全桥开关电路1、三电平桥臂支路2、第一隔离变压器T1、第二隔离变压器T2、第一全桥整流电路3、第二全桥整流电路4和滤波电路5，其中全桥开关电路1包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4，三电平桥臂支路2包括第五开关管S5和第六开关管S6，第一全桥整流电路3包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，第二全桥整流电路4包括第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7和第八二极管D8，滤波电路5包括第二滤波电感L2和滤波电容Cf；具体拓扑结构为：输入电源Uin的正极连接第一滤波电感L1的一端，输入电压Uin的负极分别连接中间电容C1的负端、第二开关管S2的一端和第四开关管S4的一端构成全桥开关电路1的负端和第六开关管S6的一端构成三电平桥臂支路2的负端，中间电容C1的正端分别连接第五开关管S5的一端构成三电平桥臂支路2的正端、第一开关管S1的一端和第三开关管S3的一端构成全桥开关电路1的正端，第一滤波电感L1的另一端分别连接第一开关管S1的另一端、第二开关管S2的另一端和第一隔离变压器T1原边绕组NP1的同名端，第一隔离变压器T1原边绕组NP1的异名端分别连接第三开关管S3的另一端、第四开关管S4的另一端和第二隔离变压器T2原边绕组NP2的同名端，第二隔离变压器T2原边绕组NP2的异名端连接第五开关管S5的另一端和第六开关管S6的另一端；第一隔离变压器T1副边绕组NS1的同名端连接第一二极管D1的阳极和第二二极管D2的阴极，第一隔离变压器T1副边绕组NS1的异名端连接第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阴极；第二隔离变压器T2副边绕组NS2的同名端连接第五二极管D5的阳极和第六二极管D6的阴极，第二隔离变压器T2副边绕组NS2的异名端连接第七二极管D7的阳极和第八二极管D8的阴极；第一二极管D1的阴极连接第三二极管D3的阴极构成第一全桥整流电路3的正端，第二二极管D2的阳极连接第四二极管D4的阳极构成第一全桥整流电路3的负端；第五二极管D5的阴极连接第七二极管D7的阴极构成第二全桥整流电路4的正端，第六二极管D6的阳极连接第八二极管D8的阳极构成第二全桥整流电路4的负端；第一全桥整流电路3的负端连接第二全桥整流电路4的正端；第二滤波电感L2的一端连接第一全桥整流电路3的正端，第二滤波电感L2的另一端连接滤波电容Cf的正端，滤波电容Cf的负端连接第二全桥整流电路4的负端；第一～第六开关管均具有反并联二极管。