[發明專利]全半橋諧振變換器及其電壓平衡控制方法

在審

• 申請號: 202210104033.5
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114465489A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 胡松;汪銳;鐘黎萍;楊浩東;康樂;楊晴晴
• 申請（專利權）人: 常熟理工學院
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/32
• 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: 張勵

1.一種全半橋諧振變換器，其特征在于：包括一次側的全橋，二次側的半橋，諧振電容C_p、諧振電感L_s，匝數比為1：n的高頻變壓器Tr；

其中一次側全橋包括開關管S₁～S₄，體二極管d_s1～d_s4，寄生電容C_s1～C_s4；二次側半橋包括開關管S₅～S₆，體二極管d_s5～d_s6，寄生電容C_s5～C_s6，均壓電容C_o1和C_o2；

V_in和V_out分別是輸入電壓和輸出電壓，i_L和i_o分別是諧振電流和輸出電流；

調節一次側基波電壓與二次側基波電壓正半周面積相等，電壓平衡。

2.根據權利要求1所述的全半橋諧振變換器，其特征在于：通過設置S₁～S₄四個開關的脈沖寬度，調節脈寬控制器的門控信號，產生一個三電平PWM電壓波形。

3.根據權利要求2所述的全半橋諧振變換器，其特征在于：開關S₁和S₂的工作周期為50％；開關S₄的脈沖寬度減小到δ，S₃脈沖寬度增大到2π-δ，開關S₁和S₄的開啟時間同步。

4.根據權利要求2所述的全半橋諧振變換器，其特征在于：通過設置S₅～S₆兩個開關的脈沖寬度，調節脈寬控制器的門控信號，產生次級交流電壓v_cd的波形。

5.根據權利要求4所述的全半橋諧振變換器，其特征在于：調節S₅-S₆的工作周期為50％，S₁與S₅之間產生一個移相角為S₅滯后S₁的移相角δ為開關管S4的脈沖寬度。

6.根據權利要求4所述的全半橋諧振變換器，其特征在于：通過穩態分析，根據中點初級交流電壓v_ab和次級交流電壓v_cd的波形圖得到諧振電流i_L的波形。

7.一種使用權利要求1-6任一所述的全半橋諧振變換器的電壓平衡控制方法，其特征在于，采用基波近似法進行穩態分析：

由全半橋諧振變換器的電路結構得到變換器在相量域FHA等效電路圖，其中兩個電壓源分別是v_ab和v_cd/n的歸一化基波相量，得到v_ab和v_cd/n的歸一化相量表達式：

是v_ab的歸一化向量表示形式，是v_cd的歸一化向量表示形式，M為電壓增益，具體為