[發明專利]一種基于飽和電感降低軟開關功率變換器損耗的方法有效

申請號：	202110942421.6	申請日：	2021-08-17
公開（公告）號：	CN113659822B	公開（公告）日：	2023-09-22
發明（設計）人：	張海林;張琦;姚駿;秦振濤	申請（專利權）人：	重慶大學
主分類號：	H02M1/36	分類號：	H02M1/36;H02M7/5387;H02M1/32
代理公司：	重慶博凱知識產權代理有限公司 50212	代理人：	項曉丹
地址：	400044 ***	國省代碼：	重慶;50
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于飽和電感降低開關功率變換器損耗方法
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【權利要求書】：

1.一種基于飽和電感降低軟開關功率變換器損耗的方法，軟開關功率變換器包括主電路和輔助開關支路，所述輔助開關支路包括串聯連接的輔助開關器件S_r1、輔助開關器件S_r2和諧振電感L，其特征在于，在所述輔助開關支路上還串聯有飽和電感L_r-sat，通過在所述輔助開關支路上串聯飽和電感L_r-sat來降低輔助開關支路上電流在過零點處的斜率，以此來達到降低輔助開關支路上的開關器件的開通損耗和反向恢復損耗的目的；

通過采用在輔助開關支路中串入飽和電感的方法，飽和電感的串入，減小了輔助開關支路電流過零點附近的電流下降率，輔助開關支路的電流下降率的減小使得輔助開關器件的開通損耗、反向恢復峰值電流和反向恢復損耗都得到了減小，同時由于飽和電感只作用在電流過零點附近，隨著電流的上升，飽和電感進入飽和狀態，此時飽和電感L_r-sat的電感值為0，故飽和電感L_r-sat的串聯也不會影響到功率變換器的占空比的性能；

輔助開關支路上電流在過零點處的斜率的計算公式為：

L_r＝L_r-sat+L

式中：

為輔助開關支路上電流在過零點處的斜率；

V_s為輔助開關支路上的電壓；

L_r為輔助開關支路上總的電感值；

L_r-sat為飽和電感值；

L為諧振電感值；

輔助開關支路上的開關器件的反向恢復峰值電流的計算公式為：

式中：

I_rm為反向恢復峰值電流；

V_s為輔助開關支路所承受電壓的大??；

L_r為輔助開關支路上總的電感值；

Q_m為正向導通過程在漂移區積累的自由載流子電荷量；

C_d為輔助開關支路上的輔助開關器件總的結電容；

輔助開關支路上的開關器件的反向恢復損耗的計算公式為：

式中：

P_{loss_rec}為反向恢復損耗；

I_rm為反向恢復峰值電流；

L_r為輔助開關支路上總的電感值。

2.根據權利要求1所述的基于飽和電感降低軟開關功率變換器損耗的方法，其特征在于，所述主電路包括主開關器件S₁、主開關器件S₂、主開關器件S₃和主開關器件S₄，且所述主開關器件S₁、主開關器件S₂、主開關器件S₃和主開關器件S₄構成全橋電路，所述輔助開關器件S_r2的正極端連接在所述主開關器件S₁和所述主開關器件S₃構成的半橋中點處，所述輔助開關器件S_r2的負極與所述輔助開關器件S_r1的負極連接，所述輔助開關器件S_r1的正極連接在所述飽和電感L_r-sat和所述諧振電感L串聯形成的支路的一端，所述飽和電感L_r-sat和所述諧振電感L串聯形成的支路的另一端連接在所述主開關器件S₂和所述主開關器件S₄構成的半橋中點處。