[發明專利]諧振雙有源橋變換器的調制控制方法

有效

• 申請號: 202110472245.4
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113037097B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 胡松;盛鑫;徐辰偉;伍欣林;鐘黎萍
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 滕詣迪

1.一種諧振雙有源橋變換器的調制控制方法，其特征在于，包括：

首先，在諧振雙有源橋變換器中，V_in和V_o分別是諧振雙有源橋變換器的輸入電壓和輸出電壓，i_t和i_o分別是諧振雙有源橋變換器的諧振電流和輸出電流，C_o是諧振雙有源橋變換器的輸出濾波電容，L_t和C_t分別是諧振雙有源橋變換器的諧振電感和諧振電容，開關器件M₁～M₄為諧振雙有源橋變換器的原邊的四個開關器件，開關器件M₅～M₈為諧振雙有源橋變換器的副邊的四個開關器件，這八個開關器件分別對應包括一個反并聯二極管d_M1～d_M8和一個寄生電容C_M1～C_M8，n是諧振雙有源橋變換器的變壓器變比；

接著，調節各開關器件M₁～M₈的門極觸發信號，得出高頻脈寬調制模式，由此產生初級交流電壓v_AB和次級交流電壓v_CD，

根據所述諧振雙有源橋變換器的諧振運行，采用基波近似FHA的方法進行穩態分析：

由全橋串聯諧振變換器的電路結構得到所述諧振雙有源橋變換器在相量域的FHA等效電路，其中兩個電壓源分別是v_AB和v_CD/n的歸一化基波相量，δ為開關管M4的脈沖寬度，φ為M5滯后M1的移相角，可以得到v_AB的相量表達式和v_CD/n的相量表達式分別如公式(3)和公式(4)所示：

所述產生初級交流電壓v_AB的方法，包括：調節開關器件M₁和開關器件M₂的工作周期為50％而互補導通；開關器件M₄的脈沖寬度減小到δ，開關器件M₃的脈沖寬度增大到2π-δ；由此產生了一個三電平PWM電壓波形；

所述產生次級交流電壓v_CD的方法，包括：調節所述開關器件M₅和開關器件M₆的工作周期為50％而互補導通；調節所述開關器件M₇和開關器件M₈的工作周期為50％而互補導通；同時，所述開關器件M₅和開關器件M₈滯后開關器件M₁一個移相角，定義這個移相角為φ；由此產生了次級交流電壓v_CD；

根據所述諧振雙有源橋變換器的變壓器的匝數比得出如公式(5)所示的所述諧振雙有源橋變換器的電壓增益M：

M＝V_o/n V_in (5)。

2.根據權利要求1所述的諧振雙有源橋變換器的調制控制方法，其特征在于，根據歸一化開關頻率F＝ω_s/ω_N、開關角頻率ω_s、質量因子Q＝ω_NL_t/Z_N得到諧振雙有源橋變換器的諧振腔的歸一化阻抗Z_LC＝QF-Q/F，其中，ω_N為歸一化諧振角頻率，

Z_N為基準阻抗，Z_N＝R_L/n²；

利用等效電路，可以得到如公式(6)所示的歸一化的諧振電流表達式i_t，N，其中t表示時間：

i_t，N＝I_Pcos(ω_St+Φ_i) (6)

其中相角φ_i和峰值電流I_P分別如公式(8)和公式(7)所示：

取電流i_t，N的有效值和電壓v_AB的有效值經過公式(9)計算可以得到歸一化輸出功率P_o，N關于M₄脈沖寬度δ與移相角φ的表達式：