[實用新型]一種加裝緩沖器的DC-DC變換器

有效

• 申請號: 201721825644.X
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN207573242U
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 苗虹;高選杰;曾成碧;周宇鑫;劉廣;程平凡;熊正勇;盧楊
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/34;H02M1/44
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務所(普通合伙) 51217
• 代理人: 潘育敏;劉金蓉

本實用新型公開了一種加裝緩沖器的DC?DC變換器。DC?DC變換器含左右兩邊有源全橋和高頻隔離變壓器以及電感、電阻。高頻隔離變壓器兩邊的有源全橋均由IGBT功率開關管，二極管和緩沖電容組成，緩沖電容并聯在各個IGBT功率開關管上構成緩沖器。左右兩個橋式直流變換器兩側開關管的頻率相同，每個全橋的上下開關管互補導通。左右側開關管的導通規律、開關頻率相同。變換器左側全橋對角開關管之間存在一個內移相比D₁，左側全橋與右側全橋之間外移相比D₂。本實用新型的DC?DC變換器在功率開關上部署緩沖器，有效提升轉換器的性能，抑制過電壓尖峰，降低EMI電磁干擾，減小功率開關管的損耗為雙移相控制提供好的設備。且結構簡單可靠，費用低廉，易于推廣。

技術領域

本實用新型涉及一種DC-DC變換電器，特別涉及一種加裝有緩沖器的雙有源橋電路DC-DC變換器，屬于電力電子與電工范疇。

背景技術

雙有源橋(dual-active-bridge,DAB)直流-直流變換器，即DC-DC變換器，在功能上相當于兩個單向的DC-DC變換，增加了能量的雙向流動能力，與傳統單向DC-DC變換器相比節約了器件數目、減小了系統體積、降低了成本，同時提高了系統效率。因此，雙有源橋DC-DC變換器在直流電機驅動、不間斷電源、電動汽車和風能發電等綠色能源中，得到了越來越廣泛的應用。現有的雙有源橋直流-直流變換器，即DC-DC變換器主電路一般采用左右兩邊的有源全橋和高頻變壓器以及電感組成，控制方法主要為單移相控制，控制簡單且易于實現，但是，功率的雙向流動效果和抗電磁干擾能力還不能滿足日益發展的需要。特別是當輸入輸出電壓不匹配或電壓變化比較大時，容易產生回流功率及電壓尖峰、增大電流應力，增加變壓器的損耗。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有雙有源橋DC-DC變換器在電壓變化比較大，輸入輸出電壓不匹配時使用效果不佳的現狀，提出一種具有抑制電壓尖峰，降低電磁干擾EMI的DC-DC變換器。使雙有源橋DC-DC變換器的回流功率大幅降低，且在一定范圍內使回流功率為零。

本實用新型的目的是這樣達到的：

一種加裝緩沖器的DC-DC變換器，其特征在于：DC-DC變換器含左右兩邊有源全橋和高頻隔離變壓器以及電感、電阻，高頻隔離變壓器兩邊的有源全橋均由四個IGBT功率開關管S₁～S₈、四個二極管Q～₁Q₈和四個緩沖電容C₁～C₈組成，二極管反串在IGBT功率開關管上，緩沖電容C₁～C₈并聯在IGBT功率開關管上；左側有源全橋四個IGBT功率開關管S₁～S ₄反串四個二極管Q₁～Q₄，并聯四個緩沖電容C₁～C₄，右側有源全橋由功率開關管IGBTS₅～S₈反串四個二極管Q₅～Q₈，并聯四個緩沖電容C₅～C₈；高頻隔離變壓器T的變比為n：1，電感L為外串電感加變壓器漏感之和；一次側輸出電壓為U_h1，二次側輸入電壓為U_h2，電感電壓為U_L，電感電流為i_L。

左右兩個橋式直流變換器兩側開關管S₁～S₈頻率相同，每個全橋的上下開關管互補導通；左側橋式直流變換器的開關管S₁、S₄和S₂、S₃輪流導通；右側的開關管S₅、S₈和S₆、S₇的導通規律、開關頻率和左側相同。