超大功率ZVS+ZCS综合软开关DC/DC变换器制造技术

超大功率ZVS+ZCS综合软开关DC/DC变换器。使用移相全桥ZVS PWM变换器，在高导磁环形变压器的原边串接了一个受控于负载电流的可控饱和电感Lk=Lk1+Lk2。在副边，接入一个ZCS电流过零关断RCD缓冲电路。超前臂换向开始后，随着变压器电压下降，负载电流的折射值被阻断，并确保了ZVS，激磁电流随之消失，滞后臂实现ZCS零电流换向。随即，可控电感帮助建立相应负载的折射值电流，变压器获取激磁电流并恢复电磁感应关系，RCD缓冲电路使整流桥反向快恢得到软化，同时有效化解了变压器副边漏电感与缓冲电容的震荡。

【技术实现步骤摘要】
超大功率ZVS+ZCS综合软开关DC/DC变换器
在EV电动汽车产业发展中，30KW及以上高效、超大容量充电模块，早已是传导式直流快速充电桩市场的需求。当前，大功率、快速电力电子开关器件IGBT和新型高导磁材料不断涌现，用于DC/DC变换器的集成控制器，单片微机等技术也已成熟，为超大容量充电模块的开发提供了良好的条件。我们选用这些新器件、新材料，在研制新型超大容量PWM移相全桥DC/DC变换器做充电模块的工作中，成功开发出ZVS+ZCS综合软开关新技术，生产了30KW充电模块、及40，50KW单模块移动式直流快速充电桩和多模块超大容量电动大巴直流快速充电桩。该技术对储能经济的发展也将产生深远影响。
技术介绍
现在广泛采用的移相全桥ZVS(电压过零开通软开关)DC/DC变换器原理线路如图1，它有两个桥臂，每个桥臂用一个IGBT绝缘栅晶体管模块，其上有二个可控开关管。两臂并联后接向三相整流滤波电源VS，超前臂Q1、Q3，滞后臂Q4、Q2，共四个大容量IGBT绝缘栅晶体管。每个管由集电极、发射极和绝缘栅极，构成电压型受控开关，开关两端反向并联一个体内二极管Di和一个换向电容Cpi(体内电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超大功率ZVS+ZCS综合软开关DC/DC变换器，是在ZVS电压过零开通移相全桥电路中，使第一臂中两串联受控开关管（Q1 Q3）和第二臂中两串联受控开关管（Q2 Q4）并联接向直流电源输入端，每个受控开关管，包括一个受控开关，一个反向跨接在开关两端的二极管和一个体内电容，其特征是在两臂受控开关管的中结点之间串接一个受负载电流控制的可控饱和电感（Lk），一个高导磁材料环形变压器（T1）；在桥式整流电路（D5 D6 D7 D8）与输出滤波电感（Lf）之间接入一个ZCS电流过零关断缓冲电路（CS1 CS2 R1 R2 D9 D10 D11）。

【技术特征摘要】
1.一种超大功率ZVS+ZCS综合软开关DC/DC变换器，是在ZVS电压过零开通移相全桥电路中，使第一臂中两串联受控开关管（Q1Q3）和第二臂中两串联受控开关管（Q2Q4）并联接向直流电源输入端，每个受控开关管，包括一个受控开关，一个反向跨接在开关两端的二极管和一个体内电容，其特征是在两臂受控开关管的中结点之间串接一个受负载电流控制的可控饱和电感（Lk），一个高导磁材料环形变压器（T1）；在桥式整流电路（D5D6D7D8）与输出滤波电感（Lf）之间接入一个ZCS电流过零关断缓冲电路（CS1CS2R1R2D9D10D11）。2.如权利要求1所述的综合软开关DC/DC变换器，其特征在于可控饱和电感（Lk）用高导磁材料做磁芯，受输出负载电流控制分为第一饱和电感（Lk1）和第二饱和电感（Lk2），二者之和构成一完整的可控饱和电感（Lk=Lk1+Lk2）。3.如权利要求1所述的综合软开关DC/DC变换器，其特征在于可控饱和电感（Lk）用两对尺寸相同，开有气隙，具有饱和特性的高磁导率磁芯，分别在各自的线圈骨架上，绕上工作线圈（WO1=WO2）和控制线圈（WC1=WC2），工作线圈首、尾—尾、首，反向串接，流过工作电流（I1），控制线圈首、尾—首、尾正向串接，流过负载电流（IO）或者反之，让工作线圈首、尾—首、尾正向串接,流过原边电流（I1），控制线圈首、尾—尾、首反...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炳耀，
申请(专利权)人：张炳耀，
类型：发明
国别省市：天津,12