[發明專利]一種電流型推挽橋式軟開關雙向直流變換器

有效

• 申請號: 202011090580.X
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112350583B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 楊揚;雷振宇;吳繼珍;曾琪翔;賀麗;王凌;黃永波
• 申請（專利權）人: 廣州地鐵設計研究院股份有限公司
• 主分類號: H02M3/337
• 分類號: H02M3/337;H02M3/335;H02M1/088
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

本發明涉及一種電流型推挽橋式軟開關雙向直流變換器，設于高壓側與低壓側之間，包括：濾波電路，與所述低壓側電連接，所述濾波電路至少包括一輸入濾波電感；第一側開關電路，包括至少一與所述濾波電路電連接的開關元件，用于進行導通或截止的切換；高頻變壓電路，包括第一側及第二側，所述高頻變壓器的第一側通過繞組漏感與所述第一側開關電路電連接；第二側開關電路，設于所述高頻變壓器的第二側及高壓側之間，并分別與所述高頻變壓器的第二側及高壓側電連接。本發明能夠解決現有技術中所提供的三管推挽直流變換器推挽側的功率管電壓關斷尖峰凸出、系統構成復雜、成本高的問題，滿足了實際應用需求。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，特別是涉及一種電流型推挽橋式軟開關雙向直流變換器。

背景技術

雙向直流變換器通過直流變換器的雙象限運行，可實現能量的雙向傳輸，在功能上相當于兩個單向直流變換器，是典型的“一機兩用”設備。

隨著社會需求、工業需要，雙向直流變換器應用的范圍越來越廣，例如航空航天供電系統、UPS需求、電動汽車電源需求以及太陽能發電等場合。推挽變換器因結構簡單，電氣隔離效果好，變壓器利用率高等優點廣泛應用于上述場合。

然而，目前已有的三管推挽直流變換器，采用有源箝位技術抑制變換器推挽側的功率管電壓關斷尖峰問題，但控制方案、電路結構較為復雜。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種電流型推挽橋式軟開關雙向直流變換器，以至少解決相關技術中所提供的三管推挽直流變換器推挽側的功率管電壓關斷尖峰凸出、系統構成復雜、成本很高的問題。

一種電流型推挽橋式軟開關雙向直流變換器，設于高壓側與低壓側之間，其中，包括：

濾波電路，與所述低壓側電連接，所述濾波電路至少包括一輸入濾波電感；

第一側開關電路，包括至少一與所述濾波電路電連接的開關元件，用于進行導通或截止的切換；

高頻變壓電路，包括第一側及第二側，所述高頻變壓器的第一側通過繞組漏感與所述第一側開關電路電連接；

第二側開關電路，設于所述高頻變壓器的第二側及高壓側之間，并分別與所述高頻變壓器的第二側及高壓側電連接。

另外，根據本發明提供的電流型推挽橋式軟開關雙向直流變換器，還可以具有如下附加的技術特征：

進一步地，所述第一側開關電路包括第一開關元件及第二開關元件，所述第一開關元件的第一端與低壓側濾波電容的第二端及第二開關元件的第一端電連接，所述第一開關元件及第二開關元件的第二端分別與第一、第二繞組漏感的第一端電連接。

進一步地，所述第一開關元件包括第一功率管及與所述第一功率管反并聯的第一二極管，所述第二開關元件包括第二功率管及與所述第二功率管反并聯的第二二極管，在升壓過程中，所述第一功率管與第二功率管的驅動信號的相位差為180°，且占空比大于50％。

進一步地，所述高頻變壓電路包括第一繞組及第二繞組，所述第一繞組的中心軸頭端與所述輸入濾波電感的第二端電連接，所述第一繞組的第一端及第二端分別與第一、第二繞組漏感的第二端電連接。

進一步地，所述第二側開關電路包括相并聯的第一橋臂及第二橋臂，所述第一橋臂包括兩個相串聯的第三開關元件及第四開關元件，所述第三開關元件及第四開關元件的連接中心與高頻變壓電路的第二繞組的第一端電連接；所述第二橋臂包括兩個相串聯的第五開關元件及第六開關元件，所述第五開關元件及第六開關元件的連接中心與高頻變壓電路的第二繞組的第二端電連接。