[發(fā)明專利]一種零電壓零電流轉(zhuǎn)換PWM斬波電路的改進(jìn)調(diào)制電路

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611174662.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN106787701A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊穎杰;熊賢泰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江西省電力公司上饒供電分公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H02M3/155
• 分類號(hào): H02M3/155
• 代理公司: 南昌新天下專利商標(biāo)代理有限公司36115
• 代理人: 余鵬飛

1.一種零電壓零電流轉(zhuǎn)換PWM斬波電路的改進(jìn)調(diào)制電路，包括直流側(cè)電源E₁、主開關(guān)管S₁、輔助開關(guān)S₂、諧振電感L₁、諧振電感L₂、諧振電感L₃、諧振電容C₁、二極管D₁、二極管D₃、二極管D₄、輸出側(cè)電阻R₁和輸出電容C₀，其特征在于：所述直流側(cè)電源E₁、諧振電感L₁、諧振電感L₂、二極管D₄、輸出電容C₀和輸出電阻R₁構(gòu)成了Boost主電路；所述直流側(cè)電源E₁的正極連接于諧振電感L₂的一端，諧振電感L₂的另一端連接諧振電感L₁的一端和二極管D₃的負(fù)極；所述主開關(guān)管S₁反并聯(lián)二極管D₅，輔助開關(guān)S₂反并聯(lián)二極管D₂；所述二極管D₃的正極連接二極管D₂的正極；所述電感L₁的另一端連接于二極管D₄的正極和二極管D₅的負(fù)極；所述二極管D₅的負(fù)極還連接于二極管D₁的正極，二極管D₁的負(fù)極連接于二極管D₂的負(fù)極和諧振電容C₁的一端，諧振電容C₁的另一端連接于二極管D₅的正極和諧振電感L₃的一端；諧振電感L₃的另一端連接于直流側(cè)電源E₁的負(fù)極；所述二極管D₄的負(fù)極串聯(lián)輸出電容C₀并連接于直流側(cè)電源E₁的負(fù)極；在輸出電容C₀上并聯(lián)輸出側(cè)電阻R₁。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種零電壓零電流轉(zhuǎn)換PWM斬波電路的改進(jìn)調(diào)制電路，其特征在于：所述直流側(cè)電源E₁、諧振電感L₁、諧振電感L₂、主開關(guān)管S₁和諧振電感L₃串聯(lián)，二極管D₄的負(fù)極與輸出電容C₀形成一條支路，輸出電容C₀構(gòu)成的支路并聯(lián)，主開關(guān)管S₁的發(fā)射極與諧振電感L₃串聯(lián)形成一條支路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種零電壓零電流轉(zhuǎn)換PWM斬波電路的改進(jìn)調(diào)制電路，其特征在于：所述二極管D₁和二極管D₃為諧振電路，二極管D₄為Boost電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種零電壓零電流轉(zhuǎn)換PWM斬波電路的改進(jìn)調(diào)制電路，其特征在于：所述主開關(guān)管S₁的發(fā)射極連接于二極管D₅的正極，主開關(guān)管S₁的集電極連接于二極管D₅的負(fù)極。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種零電壓零電流轉(zhuǎn)換PWM斬波電路的改進(jìn)調(diào)制電路，其特征在于：所述主開關(guān)管S₂的發(fā)射極連接于二極管D₂的正極，主開關(guān)管S₂的集電極連接于二極管D₂的負(fù)極。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種零電壓零電流轉(zhuǎn)換PWM斬波電路的改進(jìn)調(diào)制電路，其特征在于，該改進(jìn)調(diào)制電路工作過程為：

[t0,t1）：t0時(shí)刻，輔助開關(guān)S2利用電感電流在換路瞬間不能突變實(shí)現(xiàn)零電流開通，t0時(shí)刻后，流過輔助開關(guān)S2的電流iS2非線性增加，諧振電感L1上的電流iL1線性增大，諧振電感L2上的電流iL2線性降低，諧振電容C1上的電壓uC1非線性降低；

[t1,t2）：t1時(shí)刻，主開關(guān)管S1零電流開通，t1時(shí)刻后，流過主開關(guān)管S1上的電流iS1線性上升，二極管D4截止，諧振電容C1繼續(xù)向諧振電感L1、諧振電感L2放電，諧振電感L1上的電流iL1增大，諧振電感L2上的電流iL2減小，諧振電容C1上的電壓非線性降低，直到t2時(shí)刻諧振電容C1上的電壓uC1降為0，流過主開關(guān)管S1的電流iS1達(dá)到最大值, 諧振電感L2的電流iL2達(dá)到諧振最小值；

[t2]：t2時(shí)刻，諧振電容C1的諧振電容電壓uC1為零，二極管D1導(dǎo)通，諧振電感L1上的電流為iL1；

(t2,t3)：t2時(shí)刻后，諧振電感L1開始給諧振電容C1充電，二極管D1與諧振電容C1串聯(lián)而成的支路總電壓為零，主開關(guān)管S1上的電流iS1逐漸增大，輔助開關(guān)S2上的電流iS2逐漸逐漸減小，而諧振電感L1上的電流不變，諧振電感L2上的電流繼續(xù)增大，直到t3時(shí)刻流過兩個(gè)諧振電感的電流相等，電路進(jìn)入下一個(gè)工作模態(tài)；

[t3,t4)：t3時(shí)刻，流過諧振電感L2上的電流iL2等于流過諧振電感L1上的電流iL1，二極管D1和二極管D2截止，則流過輔助開關(guān)S2的電流iS2為零，t3時(shí)刻后，流過諧振電感L1和諧振電感L2上的電流逐漸增大；

[t4, t5）：t4時(shí)刻，流過主開關(guān)管S1上的電流iS1達(dá)到最大值，流過輔助開關(guān)管S2的電流為零，該時(shí)刻輔助開關(guān)管S2實(shí)現(xiàn)零電流關(guān)斷，主開關(guān)管S1關(guān)斷，t4時(shí)刻后，二極管D1導(dǎo)通，諧振電感L1、L2和諧振電容C1諧振，諧振電容C1上的諧振電壓uC1逐漸增大，諧振電感L1、L2上的電流以同樣的速率下降，直到t5時(shí)刻諧振電容C1上的諧振電壓uC1達(dá)到最大值U0，該過程結(jié)束；

[t5, t6）：t5時(shí)刻，諧振電容C1上的諧振電壓uC1達(dá)到諧振峰值，諧振電容C1、直流側(cè)電源給諧振電感L1、諧振電感L2充電，直到t6時(shí)刻該模態(tài)結(jié)束，電路在該過程等效為Boost變換器，電路處于釋放能量的過程，電路進(jìn)入下一工作周期。