[發(fā)明專利]基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的隔離型變換器和工作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710371093.2
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107171562A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 凌睿;胡睿;王峰;張騰;劉金平;劉輝;楊常浩
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的隔離型變換器，其特征在于，包括：第一MOS管，第二MOS管，第三MOS管，第四MOS管，第五MOS管，第六MOS管，第七M(jìn)OS管，第八MOS管，第一電阻，第二電阻，第一電感，第一電容，變壓器；

第一MOS管漏極接輸入電源正極，所述第一MOS管源極接第二MOS管漏極，所述第一MOS管源極又接變壓器原邊正極，所述第二MOS管源級接輸入電源負(fù)極，第一電阻一端接輸入電源正極，所述一電阻另一端接輸入電源負(fù)極，第三MOS管漏極接第一MOS管漏極，所述第三MOS管源極接第四MOS管漏極，所述第三MOS管源極又接變壓器原邊負(fù)極，所述第四MOS管源極接輸入電源負(fù)極，第一電感一端接變壓器副邊正極，所述第一電感另一端接第五MOS管源極，所述第五MOS管漏極接第七M(jìn)OS管漏極，所述第五MOS管漏極又接輸出電源正極，所述第七M(jìn)OS管源極接變壓器副邊負(fù)極，所述第七M(jìn)OS管源極又接第八MOS管漏極，所述第八MOS管源極接第六MOS管源極，所述第八MOS管源極又接輸出電源負(fù)極，所述第六MOS管漏極接變壓器副邊正極，第一電容一端接第二電阻一端，所述第一電容另一端接第二電阻另一端，所述第二電阻一端接輸出電源正極，所述第二電阻另一端接輸出電源負(fù)極。

2.一種基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的隔離型變換器的工作方法，其特征在于，設(shè)置MOS管工作時序，當(dāng)能量從低壓向高壓方向傳送時，MOS管導(dǎo)通、關(guān)斷的一個時間周期分為t₁、t₂、t₃、t₄、t₅五個時間點，所述工作方法包括：

階段1，在t₁至t₂階段，第一MOS管，第四MOS管，第七M(jìn)OS管導(dǎo)通，由于第五MOS管內(nèi)部二極管Ds1和第七M(jìn)OS管的導(dǎo)通，使得變壓器右側(cè)的c，d兩點短路，變壓器右側(cè)和i_LK相關(guān)的等效電路如圖3所示，電流i_LK的值如(1)式所示，

電感L_K的儲能時間可以通過S3的導(dǎo)通時間來控制，式(1)中的U_T2為變壓器右側(cè)電壓幅值。

階段2，在t₂至t₃階段，在t2時刻第七M(jìn)OS管關(guān)斷，經(jīng)過短暫的延時后，對第八MOS管加觸發(fā)脈沖但第八MOS管并不立即導(dǎo)通。此時電感電流i_LK經(jīng)第五MOS管、第八MOS管內(nèi)部二極管對第一電容進(jìn)行充電，電流表達(dá)式如(2)式所示，等效電路如圖4所示。

上式中U2為高壓側(cè)的直流輸出電壓值。階段1和階段2構(gòu)成了一個電壓提升工作方式，改變第七M(jìn)OS管門極脈沖的占空比，可調(diào)節(jié)變壓器右側(cè)，即高壓側(cè)的輸出電壓，根據(jù)電壓提升電路的特性U_T2和U₂之間有(3)式所示的關(guān)系。

上式中D為占空比，即第七M(jìn)OS管在第一MOS管、第四MOS管導(dǎo)通階段所占的比例，t_on＝t₂-t₁，T為i_LK的半周期。

階段3，在t3至t4階段，在t3點第一MOS管、第四MOS管，此時i_LK迅速回落，i_LK變化如(4)式所示，(4)式中Td為死區(qū)時間，

階段4，在t4至t5階段，在t5點第二MOS管、第三MOS管、第八MOS管導(dǎo)通，此時反向重復(fù)階段1的過程。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于總線式均衡網(wǎng)絡(luò)的隔離型變換器的工作方法，其特征在于，高壓向低壓側(cè)傳送能量的過程：

當(dāng)能量從高壓向低壓方向傳送時，要求SI-S4處于逆變狀態(tài)，M1-M4處于提升狀態(tài)，對開關(guān)器件的門控信號作和上述相同的設(shè)定.要求對開關(guān)器件的門極加如圖6所示的控制信號.流過變壓器的電流波形和變壓器兩端的電壓波形和圖2所示相應(yīng)波形的形狀基本相同。