[發(fā)明專利]單級式Boost全橋升壓零電流開關(guān)直流變換器及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010778123.3
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111884521B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 寧光富;許國;王輝;劉永露
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M3/28
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 蔣昱

1.單級式Boost全橋升壓零電流開關(guān)直流變換器的控制方法，所述單級式Boost全橋升壓零電流開關(guān)直流變換器包括升壓電感L_b、復(fù)合型全橋電路、LC串聯(lián)諧振腔、高頻變壓器T_r和倍壓整流電路；其特征在于，所述復(fù)合型全橋電路由一個超前橋臂和滯后橋臂組成，所述超前橋臂由第一開關(guān)管Q₁和第二開關(guān)管Q₂正向串聯(lián)組成，滯后橋臂由第一阻斷二極管D_b1、第三開關(guān)管Q₃、第四開關(guān)管Q₄、第二阻斷二極管D_b2正向串聯(lián)組成，兩個橋臂正向并聯(lián)；所述LC串聯(lián)諧振腔由諧振電容C_r和諧振電感L_r串聯(lián)組成；升壓電感L_b連接至復(fù)合型全橋電路的上端，LC串聯(lián)諧振腔與高頻變壓器T_r的原邊繞組串聯(lián)后分別連接至第一開關(guān)管Q₁與第二開關(guān)管Q₂的串聯(lián)點A和第三開關(guān)管Q₃與第四開關(guān)管Q₄的串聯(lián)點B，高頻變壓器T_r的副邊繞組則作為倍壓整流電路的輸入，其特征在于，變換器采用固定頻率的移相PWM控制，開關(guān)周期為T_s，諧振電容C_r和諧振電感L_r的串聯(lián)諧振周期為T_sr；超前橋臂中第一開關(guān)管Q₁和第二開關(guān)管Q₂的驅(qū)動具有相同占空比D_c，D_c0.5，且兩者相位差0.5T_s；滯后橋臂中第三開關(guān)管Q₃和第四開關(guān)管Q₄的驅(qū)動占空比均為0.5，且兩者相位差0.5T_s；第四開關(guān)管Q₄的驅(qū)動滯后第一開關(guān)管Q₁的驅(qū)動的時間長度為φT_s，第三開關(guān)管Q₃的驅(qū)動滯后第二開關(guān)管Q₂的驅(qū)動的時間長度也為φT_s；D_cT_s與φT_s之間的關(guān)系滿足式（1）；

通過控制超前橋臂和滯后橋臂之間的移相時間φT_s，控制第一開關(guān)管Q₁和第二開關(guān)管Q₂的驅(qū)動占空比D_c，且可調(diào)節(jié)整個變換器傳輸功率和升壓比的大小。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單級式Boost全橋升壓零電流開關(guān)直流變換器的控制方法，其特征在于，在任何時刻，最多只有一個阻斷二極管甚至沒有阻斷二極管參與組成電流通路，并且實現(xiàn)所有開關(guān)管和二極管的零電流開通和關(guān)斷。