[發明專利]一種基于開關電容器的全橋DC/DC變換器及其調制策略

有效

• 申請號: 201811580213.0
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109698627B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 褚恩輝;盧萍;包建群;李思
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

1.一種基于開關電容器的全橋DC/DC變換器，其特征在于，包括：逆變橋、高頻變壓器、SCC輔助回路、整流網絡、濾波電路、負載電路和直流電源；

所述逆變橋包括第一主開關管、第二主開關管、第三主開關管、第四主開關管以及四個二極管；所述第一主開關管的集電極分別連接直流電源的正極與第三主開關管的集電極，所述第一主開關管的發射極連接第二主開關管的集電極，所述第二主開關管的發射極分別連接直流電源的負極與第四主開關管的發射極，所述第四主開關管的集電極連接第三主開關管的發射極；所述第一主開關管至第四主開關管均反并聯一個二極管；

所述高頻變壓器包括一次側繞組與二次側繞組，所述一次側繞組的同名端與變換器一次側諧振電感的一端連接，變換器一次側諧振電感的另一端與第一主開關管的發射極連接，異名端與第三主開關管的發射極、第四主開關管的集電極連接，所述二次側繞組同名端與SCC輔助回路連接，異名端與第三整流二極管陽極、第四整流二極管陰極連接；

所述SCC輔助回路包括第一輔助開關管、第二輔助開關管、第一輔助二極管、第二輔助二極管、輔助諧振電容；所述第一輔助開關管的集電極與高頻變壓器二次側繞組的同名端及第一輔助二極管陰極連接，第一輔助開關管的發射極與第二輔助開關管發射極、第一輔助二極管陽極及第二輔助二極管陽極連接，所述第二輔助開關管集電極與第二輔助二極管陰極、第一整流二極管陽極、第二整流二極管陰極連接，所述輔助諧振電容一端連接第一輔助開關管集電極，另一端連接第二輔助開關管集電極；

所述整流網絡包括第一整流二極管、第二整流二極管、第三整流二極管、第四整流二極管；所述第一整流二極管的陰極分別與第三整流二極管陰極及濾波電感一側連接，第一整流二極管陽極與第二輔助開關管集電極、第二整流二極管陰極連接，所述第二整流二極管的陽極分別與第四整流二極管陽極及濾波電容一端連接，第四整流二極管陰極分別與第三整流二極管陽極及高頻變壓器異名端連接；

所述濾波電路包括濾波電感和濾波電容；所述濾波電感一端分別與第一整流二極管陰極及第三整流二極管陰極連接，另一端與濾波電容另一端連接，所述濾波電容的一端分別與第二整流二極管陽極及第四整流二極管陽極連接；

所述負載電路為電阻性負載，所述的電阻性負載與濾波電容并聯；

所述直流電源的正極分別連接第一主開關管與第三主開關管的集電極，直流電源的負極分別連接第二主開關管與第四主開關管的發射極。

2.根據權利要求1所述的一種基于開關電容器的全橋DC/DC變換器，其特征在于：在一個開關周期中有14種開關模式。

3.根據權利要求1所述的一種基于開關電容器的全橋DC/DC變換器，其特征在于：所述高頻變壓器一次側主開關管與高頻變壓器二次側輔助開關管，均采用全控開關器件。

4.根據權利要求1所述的一種基于開關電容器的全橋DC/DC變換器，其特征在于：所述高頻變壓器一次側主開關管反并聯的二極管、高頻變壓器二次側輔助開關管的反并聯二極管及整流橋中二極管均為快速恢復二極管或高頻二極管。

5.根據權利要求1所述的一種基于開關電容器的全橋DC/DC變換器，其特征在于：所述直流電源為直流電壓源。