本实用新型专利技术公开了一种基于LCL-T谐振网路的可控HFAC/DC变换器，包括：依次连接的LCL-T谐振网络X、电压控制单元Y和整流桥电路Z；所述电压控制单元Y包括第一开关管S1和第二开关管S2、第一二极管VDs1和第二二极管VDs2；所述第一开关管S1和第二开关管S2反向串联，所述第一开关管S1的漏极与第一二极管VDs1的正极连接；第一开关管S1的源极极与第一二极管VDs1的阴极连接；第二开关管S2的漏极与第一二极管VDs1的阴极连接；第一开关管S1的源极极与第一二极管VDs1的正极连接。本实用新型专利技术具有原理简单和易于实现等优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种高频交流配电（HFAC ros)技术，特别涉及一种基于LCL-T谐 振网络的可控HFAC/DC变换器。
技术介绍
高频交流配电（HFAC ros)方式与直流配电（DC ros)方式相比，具有电压转换方 便和功率密度高等优点，既可应用于小功率、短距离传输的计算机和通信设备，又可应用于 中等功率、长距离传输的电动汽车和微电网领域。HFAC/DC变换器担负着将高频交流电电转 换成直流电供给负载的作用。目前，常用的谐振式变换器往往本身不含有可控手段，谐振整 流器往往对输入电压波动敏感，难以实现输出电压恒定，或者控制方案的实现需计算谐振 电流的过零点，颇为复杂，增加了应用的难度。本技术旨在克服现有技术上的不足，提 出一种基于LCL-T谐振网络的可控HFAC/DC变换器。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于LCL-T谐振网 络的可控HFAC/DC变换器，该可控HFAC/DC变换器适用于高频交流配电领域，具体应用于将 高频交流电压源转换为可控的直流输出电压。 本技术的目的通过下述技术方案实现：一种基于LCL-T谐振网路的可控 HFAC/DC变换器，包括：依次连接的LCL-T谐振网络X、电压控制单元Y和整流桥电路Z ;所 述电压控制单元Y包括第一开关管Si和第二开关管S 2、第一二极管VMP第二二极管VD s2; 所述第一开关管Si和第二开关管S 2反向串联，所述第一开关管S i的漏极与第一二极管VD sl 的正极连接；第一开关管Si的源极与第一二极管VD sl的阴极连接；第二开关管S 2的漏极与 第一二极管VDsl的阴极连接；第一开关管S i的源极与第一二极管VD sl的正极连接；第一开 关管Si和第二开关管52的关断角度即为控制角a ;利用输入有交流电压源和直流电压的 比较器得出所述第一开关管Si和第二开关管S 2的通断控制信号，并通过控制第一开关管S i 和第二开关管&的通断来控制所述可控HFAC/DC变换器的输出功率；为实现输出电压的调 节提供了一种有效的途径，且输入功率因数高，输入电流畸变率低；所述第一开关管Si和第 二开关管&的驱动信号由高频输入电压源和可调直流电压比较产生，其控制电路简单，易 于实现。 所述整流桥电路Z通过控制角的变化调节输出电压，以补偿输入电压波动造成的 影响，为实现输出电压的恒定提供了有效的途径，所述控制角的变化范围为90°~180°。 所述可控HFAC/DC变换器的输入电流与输入电压同相位。 所述LCL-T谐振网络包括第一电感Q、第二电感L2和谐振电容Cs。 所述的整流桥电路Z包括第三二极管VDi、第四二极管VD2、第五二极管VD 3、第六二 极管VD4和滤波电容C ^，所述第三二极管VDi和第四二极管VD 2的正极相连接，第五二极管 VD3和第六二极管VD 4的负极相连接；第三二极管VD i的负极和第五二极管VD 3的正极相连 接；第四二极管VD2的负极和第六二极管VD 4的正极相连接；第四二极管VD 2的负极与第二 开关管&的源极相连接；第三二极管VD i的负极和第一开关管S :的源极相连接。 其中，第一电感U和第二电感L 2电感值相等电感与电容在输入高频交流电压源频 率下发生谐振；所述电压控制单元Y由两个反向串联的第一开关管Si和第二开关管5 2组 成，所述第一开关管Si的漏极与第一二极管VD sl的正极连接；第一开关管S i的源极极与第 一二极管VDsl的阴极连接；第二开关管S 2的漏极与第二二极管VD s2的阴极连接；第二开关 管&的源极极与第二二极管VD s2的正极连接；所述整流桥单元Z由第三二极管VD i、第四二 极管VD2、第五二极管VD3、第六二极管VD4和滤波电容C ^构成；所述变换器通过控制第一开 关管Si和第二开关管S 2的通断，即可控制传输到负载的功率大小；所述开关管的通断控制 信号，通过输入高频交流电压源与可调直流电压比较获得，其原理简单，操作方便，易于实 现。 本技术相对于现有技术具有如下的优点及效果： (1)本技术采用LCL-T谐振网络从电源端向负载端传递功率，LCL-T谐振网 络可以实现将高频交流电压源转换成恒流源，电流相位及幅值不随谐振网络后接负载的影 响。 (2)本技术在LCL-T谐振网络后面使用了电压控制单元，通过改变开关管的 开通角度可以调节输出电压的大小，实现输出电压的可控性，为补偿输入电压波动提供有 效途径。 (3)本技术的电压控制单元的开关管的控制信号通过输入高频交流电压源与 可调直流电压比较获得，原理简单，易于实现。 (4)本技术的输入电压与输入电流基本同相位，输入功率因数高，输入电流畸 变率低，变换器具有优异性能。【附图说明】 图1是基于LCL-T谐振网络的可控HFAC/DC变换器的结构示意图。 图2是基于LCL-T谐振网络的可控HFAC/DC变换器电压控制单元的驱动信号产生 电路不意图。 图3是基于LCL-T谐振网络的可控HFAC/DC变换器关键电压电流波形图。 图4是基于LCL-T谐振网络的可控HFAC/DC变换器的基于替代定理和叠加定理的 等效电路图。【具体实施方式】 下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施 方式不限于此。 实施例 如图1所示，为基于LCL-T谐振网络的可控HFAC/DC变换器的结构示意图；所述基 于LCL-T谐振网络的可控HFAC/DC变换器由LCL-T谐振网络X、电压控制单元Y及整流桥单 元Z构成；LCL-T谐振网络X由第一电感Q、第二电感L 2和谐振电容Cs，其中电感与电容在 输入高频交流电压源频率下发生谐振；电压控制单元Y由两个反向串联的第一开关管SJP 第二开关管s2组成，所述第一开关管S i的漏极与第一二极管VD sl的正极连接；第一开关管 SjA源极极与第一二极管VD sl的阴极连接；第二开关管S 2的漏极与第二二极管VD s2的阴极 连接；第二开关管S2的源极与第二二极管VD s2的正极连接；全控整流桥单元Z由第三二极 管VDi、第四二极管VD2、第五二极管VD 3、第六二极管VD4和滤波电容C ^构成。交流电压源经 过LCL-T谐振网络之后变成电流源，通过控制电压控制单元Y中的开关管导通的角度大小， 即可改变对滤波电容Q充电量多少，即可改变输出电压的值。 下面结合图2所示的电压控制单元驱动信号产生电路示意图以及图3所示主要 电压电流波形图，说明本技术的工作原理。如图2所示，输入电压源v s经过整流环 节之后形成正弦半波|vs|，将|vs|与直流参考电压V Mf比较，产生电压控制单元第一开 关管Si和第二开关管S 2的驱动信号U g，采用模拟电路即可实现，简单方便。以输入电压 vs = VlF； t)为例，根据电路工作状态的不同，一个周期可以分以下6个阶段： 阶段I:在&42时间段内，电压控制单元Y关断，谐振电流匕 2通过第四二极管VD 2 和第五二极管VD3对滤波电容C ^充电，若忽略输出电压纹波的影响，输出电压为固定值U。， 则电压控制单元Y两端的电压为V()= -U。。 阶段II :在&a本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于LCL‑T谐振网路的可控HFAC/DC变换器，其特征在于：包括依次连接的LCL‑T谐振网络(X)、电压控制单元(Y)和整流桥电路(Z)；所述电压控制单元(Y)包括第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第一二极管(VDs1)和第二二极管(VDs2)；所述第一开关管(S1)和第二开关管(S2)反向串联，所述第一开关管(S1)的漏极与第一二极管(VDs1)的正极连接；第一开关管(S1)的源极与第一二极管(VDs1)的阴极连接；第二开关管(S2)的漏极与第一二极管(VDs1)的阴极连接；第一开关管(S1)的源极与第一二极管(VDs1)的正极连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊峰，曾君，李学胜，孙伟华，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44
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