新型变结构双向有源全桥谐振变换器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型变结构双向有源全桥谐振变换器，本实用新型专利技术基于双向有源全桥谐振变换器的基础上，通过变压器原边侧两个变压器绕组的串联及变压器副侧两个全桥输出端的并联来实现；本实用新型专利技术通过对开关管K1、K2的控制，能灵活的实现变压器原边(变压器副边)电路结构，在不改变开关频率调整范围的情况下，有效的改变变压器副边侧电压范围，降低了整体电路的损耗，使得该电路在电压变比较大的场合下能够有较高的转换效率。

Novel variable structure bidirectional active full bridge resonant converter

The utility model discloses a novel variable structure active bidirectional full bridge resonant converter, the utility model based on the bidirectional active full bridge resonant converter, realized by parallel transformer primary side of the transformer winding and two series transformer side two full bridge output; the utility model is controlled by the switch tube K1, K2, can realize the transformer primary side flexible (transformer) circuit structure, without changing the switching range of frequency adjustment under the condition of changing the transformer secondary side voltage range effectively, reduces the loss of the whole circuit, the circuit becomes larger in voltage to occasion high conversion efficiency.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种新型的电力电子接口变换
，特别涉及一种隔离型双向有源全桥谐振变换电路，属于电力电子与电工

技术介绍
在传统的双向有源全桥变换电路中，如图2所示，变压器原边(变压器副边)电压范围狭窄且全桥变换电路转换效率低。传统的谐振变换器的输出是通过改变开关管的开关频率实现改变输出电压，由于随着输出电压的升高，开关器件的工作频率调整范围也变大，随之带来在器件上的开关损耗增大，使系统效率底下。而且在双向有源全桥谐振变换器两端压差很大的场合，变压器原边开关管需要承受较大的电压，需要选择耐压等级高的开关管，损耗也增大；变压器副边开关管承受的电流较大，导致开关管发热严重，造成大量的损耗。因此现有的双向有源全桥谐振拓扑在高变压比的场合存在明显的不足。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有双向有源全桥谐振变换电路在变压比较大场合转换效率低、变压器原边(变压器副边)电压范围狭窄的问题，提供一种灵活改变变压器原边绕组匝数和变压器副边输出电路结构的电路拓扑，降低电路损耗，改善电路效率，提高变压器原边(变压器副边)电压范围。为解决上述问题，本技术提供的解决方案是：本技术一种新型变结构双向有源全桥谐振变换器，基于双向有源全桥谐振变换器的基础上，通过变压器原边侧两个变压器绕组的串联及变压器副侧两个全桥输出端的并联来实现。一种新型变结构双向有源全桥谐振变换器，包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管Q1、第六开关管Q2、第七开关管Q3、第八开关管Q4、第九开关管K1、第十开关管K2、第十一开关管Q5、第十二开关管Q6、第十三开关管Q7、第十四开关管Q8、第一变压器T1、第二变压器T2、非极性电容C1、极性电容C2、第一电感Lr1、第二电感Lr2和电源V1；所述的第一开关管S1的漏极与第三开关管S3的漏极、电源V1的正极连接，第二开关管S2的源极与第四开关管S4的源极、电源V1的负极连接，第一开关管S1的源极、第二开关管S2的漏极、第一电感Lr1的一端连接，第一电感Lr1的另一端与非极性电容C1的一端连接，非极性电容C1的另一端与第一变压器T1原边侧的一端连接，第一变压器T1原边侧的另一端与第二电感Lr2的一端、第九开关管K1的漏极连接，第二电感Lr2的另一端与第二变压器T2原边侧的一端连接，第九开关管另一端、第三开关管S3的源极、第四开关管S4的漏极连接，第一变压器T1副边侧的一端与第五开关管Q1的源极、第六开关管Q2的漏极连接，第一变压器T1副边侧的另一端与第七开关管Q3的源极、第八开关管Q4的漏极连接，第五开关管Q1的漏极、第七开关管Q3的漏极、第十一开关管Q5的漏极、第十三开关管Q7的漏极、极性电容C2的正极连接并作为变压器副边侧电源正极；第六开关管Q2的源极与第八开关管Q4的源极、极性电容C2的负极、第十二开关管Q6的源极、第十四开关管Q8的源极连接并作为变压器副边侧电源负极，第二变压器T2副边侧的一端与第十一开关管Q5的源极、第十二开关管Q6的漏极连接，第二变压器T2副边侧的另一端与第十三开关管Q7的源极、第十四开关管Q8的漏极连接。与现有双向有源全桥谐振变换器相比，本技术通过对开关管K1、K2的控制，能灵活的实现变压器原边(变压器副边)电路结构，在不改变开关频率调整范围的情况下，有效的改变变压器副边侧电压范围，降低了整体电路的损耗，使得该电路在电压变比较大的场合下能够有较高的转换效率。附图说明图1为本技术电路原理图；图2为传统隔离型双向有源全桥谐振变换电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明：图1为本技术的原理图，与现有隔离型双向有源全桥变换器相比通过对开关管K1、开关管K2的控制，实现两台变压器原边绕组的串联及变压器副边侧两个全桥输出端的并联。本专利中所涉及开关管泛指一切全控型器件，但在本专利对电路的解释中以MOS管为例进行描述。一种新型变结构双向有源全桥谐振变换器，包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管Q1、第六开关管Q2、第七开关管Q3、第八开关管Q4、第九开关管K1、第十开关管K2、第十一开关管Q5、第十二开关管Q6、第十三开关管Q7、第十四开关管Q8、第一变压器T1、第二变压器T2、非极性电容C1、极性电容C2、第一电感Lr1、第二电感Lr2和电源V1；所述的第一开关管S1的漏极与第三开关管S3的漏极、电源V1的正极连接，第二开关管S2的源极与第四开关管S4的源极、电源V1的负极连接，第一开关管S1的源极、第二开关管S2的漏极、第一电感Lr1的一端连接，第一电感Lr1的另一端与非极性电容C1的一端连接，非极性电容C1的另一端与第一变压器T1原边侧的一端连接，第一变压器T1原边侧的另一端与第二电感Lr2的一端、第九开关管K1的漏极连接，第二电感Lr2的另一端与第二变压器T2原边侧的一端连接，第九开关管另一端、第三开关管S3的源极、第四开关管S4的漏极连接，第一变压器T1副边侧的一端与第五开关管Q1的源极、第六开关管Q2的漏极连接，第一变压器T1副边侧的另一端与第七开关管Q3的源极、第八开关管Q4的漏极连接，第五开关管Q1的漏极、第七开关管Q3的漏极、第十一开关管Q5的漏极、第十三开关管Q7的漏极、极性电容C2的正极连接并作为变压器副边侧电源正极；第六开关管Q2的源极与第八开关管Q4的源极、极性电容C2的负极、第十二开关管Q6的源极、第十四开关管Q8的源极连接并作为变压器副边侧电源负极，第二变压器T2副边侧的一端与第十一开关管Q5的源极、第十二开关管Q6的漏极连接，第二变压器T2副边侧的另一端与第十三开关管Q7的源极、第十四开关管Q8的漏极连接。当需要的变压器副边(变压器原边)电压范围较大(小)时，第九开关管K1、第十开关管K2闭合，第一变压器T1、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管Q1、第六开关管Q2、第七开关管Q3、第八开关管Q4接入电路，第二变压器T2、第十一开关管Q5、第十二开关管Q6、第十三开关管Q7、第十四开关管Q8从电路中切除，本电路就变成了现有的隔离型双向有源全桥谐振变换电路，通过改变开关管第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4开关频率实现对变压器副边输出电压范围的控制；当需要的变压器副边(变压器原边)电压范围较小(大)时，第九开关管K1、第十开关管K2断开，第一变压器T1、第二变压器T2，第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管Q1、第六开关管Q2、第七开关管Q3、第八开关管Q4、第十一开关管Q5、第十二开关管Q6、第十三开关管Q7、第十四开关管Q8均接入电路，在变压器副边侧第五开关管Q1、第六开关管Q2、第七开关管Q3、第八开关管Q4与第十一开关管Q5、第十二开关管Q6、第十三开关管Q7、第十四开关管Q8通断是保持同步，由于第十一开关管Q5、第十二开关管Q6、第十三开关管Q7、第十四开关管Q8的接入使变压器副边输出电压范围减小一倍；本电路还可以实现能量的双向传输，当能量从变压器原边侧流向变压器副边侧时，驱动第一开关管S1、第二开关管S2、第三开本文档来自技高网...

【技术保护点】
新型变结构双向有源全桥谐振变换器，其特征在于：基于双向有源全桥谐振变换器的基础上，通过变压器原边侧两个变压器绕组的串联及变压器副侧两个全桥输出端的并联来实现。

【技术特征摘要】
1.新型变结构双向有源全桥谐振变换器，其特征在于：基于双向有源全桥谐振变换器的基础上，通过变压器原边侧两个变压器绕组的串联及变压器副侧两个全桥输出端的并联来实现。2.根据权利要求1所述的新型变结构双向有源全桥谐振变换器，其特征在于：基于双向有源全桥谐振变换器的基础上，通过变压器原边侧两个变压器绕组的串联及变压器副侧两个全桥输出端的并联来实现，具体包括第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管Q1、第六开关管Q2、第七开关管Q3、第八开关管Q4、第九开关管K1、第十开关管K2、第十一开关管Q5、第十二开关管Q6、第十三开关管Q7、第十四开关管Q8、第一变压器T1、第二变压器T2、非极性电容C1、极性电容C2、第一电感Lr1、第二电感Lr2和电源V1；所述的第一开关管S1的漏极与第三开关管S3的漏极、电源V1的正极连接，第二开关管S2的源极与第四开关管S4的源极、电源V1的负极连接，第一开关管S1的源极、第二开关管S2的漏极、第一电感Lr1的一端连接，第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：干彪，杭丽君，张豪，王亦龙，童安平，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33