基于Boost全桥隔离变换器的控制方法技术

一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法，第一开关管(S1)和第四开关管(S4)的占空比D1及第二开关管(S2)和第三开关管(S3)的占空比D2，0＜D1＜1，0＜D2＜1，并且D1≠D2，经过T个开关周期第一开关管(S1)和第四开关管(S4)的占空比为D2，第二开关管(S2)和第三开关管(S3)占空比为D1，再经过T个开关周期后，第一开关管(S1)和第四开关管(S4)的占空比恢复为D1，第二开关管(S2)和第三开关管(S3)的占空比恢复为D2，依次循环往复。第五开关管占空比为D0，0＜D0＜1，第五开关管(S0)的时序随第一开关管(S1)和第二开关管(S2)占空比的变换而变化，始终与占空比D1和占空比D2中占空比较小的开关管互补导通。

Control method based on Boost full bridge isolation converter

A full bridge converter based on Boost control method, the first switch (S1) and fourth switches (S4) the duty ratio of D1 and the two switch and third switch (S2) (S3) of the duty ratio D2, 0 < D1 < 1 0 < D2 < 1, and D1 and D2, T after a first switching cycle switch (S1) and fourth switches (S4) of the duty ratio of D2 (S2), second switch and third switch tube (S3) the duty ratio is D1, then the T switching cycle, the first switch (S1) and the fourth switch (S4) of the duty ratio recovered to D1, second switch and third switch (S2) (S3) the duty ratio of recovery is D2, followed by the cycle. The duty cycle of the fifth switch tube is D0, 0 < D0 < 1, and the time sequence of the fifth switch tube (S0) varies with the transformation of duty ratio of the first switch tube (S1) and the second switch tube (S2), which is always complementary to the duty switch D1 and duty cycle D2 with smaller duty.

【技术实现步骤摘要】
基于Boost全桥隔离变换器的控制方法
本专利技术涉及一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法。
技术介绍
Boost全桥隔离变换器具有高频电气隔离，输出功率大，电压变换比高，输入电流纹波小，负载短路时可靠性高等优点，非常适合应用于有隔离要求的高压输出直流变换场合。传统Boost全桥隔离变换器的控制方法具体为：第一开关管S1和第四开关管S4时序一致，占空比为D，第二开关管S2和第三开关管S3时序一致，占空比为D，并且第一开关管S1和第二开关管S2相位相差180°，占空比0.5＜D＜1，第五开关管S0在开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4均导通时关断。这种控制方法使第五开关管S0的开关频率是第一开关管S1的2倍，对开关管的要求较高，损耗大，特别是高压大功率场合。
技术实现思路
为克服现有技术的缺点，本专利技术提出一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法。本专利技术控制方法减小了第五开关管S0的开关频率，减小了开关管的导通时间，降低了损耗，同时避免了磁性元件单向偏磁的问题，进一步提高系统可靠性。为实现上述目的本专利技术采用如下技术方案：本专利技术控制方法通过调节五个开关管的占空比和时序，对每个开关管发出驱动信号，实现开关管的动作，控制变换器的输出电压和输出功率。本专利技术所基于的Boost全桥隔离变换器由一个H全桥、一个不控全桥，两个支撑电容、一个高频变压器、高频电感和钳位电容及第五开关管组成。其中H全桥由第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管组成，第一开关管和第四开关管时序一致，第二开关管和第三开关管时序一致，并且，第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管导通时刻相同，第五开关管占空比为D0，与第一开关管和第二开关管中占空比较小的开关管互补导通。第一开关管和第四开关管占空比为D1，第二开关管和第三开关管占空比为D2，经过T个开关周期第一开关管和第四开关管占空比变为D2，第二开关管和第三开关管占空比变为D1，再经过T个开关周期后，第一开关管和第四开关管占空比恢复为D1，第二开关管和第三开关管占空比恢复为D2。所述的开关周期T范围为：T＞0。所述的第五开关管的时序随着第一开关管和第二开关管占空比的变换而变化。附图说明图1Boost全桥隔离变换器拓扑；图2开关管逻辑图。具体实施方式以下结合附图及具体实施方式进一步说明本专利技术。如图1所示，本专利技术所基于的Boost全桥隔离变换器拓扑由一个H全桥、一个不控全桥，两个支撑电容Ci、Co，一个高频变压器T，高频电感L1和钳位电容Cc以及第五开关管S0组成。支撑电容Ci与滤波电感L1相连，钳位电容Cc与第五开关管S0串联，串联在一起的支撑电容Ci与滤波电感L1以及串联在一起的钳位电容Cc与第五开关管S0与H全桥进行并联，H全桥输出侧连接高频变压器T一侧，高频变压器T的另外一侧连接不控全桥，最后不控全桥输出侧与输出侧支撑电容Co并联，搭建成现有电路拓扑。其中H全桥由4个带反并联二极管的开关管S1，S2，S3，S4组成；不控全桥由4个二极管D1，D2，D3，D4组成。本专利技术控制方法通过调节五个开关管S0的占空比与时序，对每个开关发出驱动信号，实现开关管的动作，控制变换器的输出电压和输出功率。所述开关管的逻辑如图2所示：H全桥由第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4组成，第一开关管S1和第四开关管S4时序一致，第二开关管S2和第三开关管S3时序一致，，第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4同时导通，第五开关管S0占空比为D0，与占空比D1和占空比D2中占空比较小的开关管互补导通，0＜D0＜1。第一开关管S1和第四开关管S4占空比为D1，并且0＜D1＜1，第二开关管S2和第三开关管S3占空比为D2，0＜D2＜1，经过T个开关周期第一开关管S1和第四开关管S4占空比变为D2，第二开关管S2和第三开关管S3占空比变为D1，再经过T个开关周期后，第一开关管S1和第四开关管S4占空比恢复为D1，第二开关管S2和第三开关管S3占空比恢复为D2，T＞0；第五开关管S0的时序随着第一开关管S1和第二开关管S2占空比的变换而变化，始终与占空比小的开关管互补导通。和传统控制方法相比，本专利技术减小了第五开关管S0的开关频率，减小了开关管的导通时间，降低了损耗，避免了磁性元件单向偏磁的问题，进一步提高系统可靠性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法，所基于的Boost全桥隔离变换器由一个H全桥、一个不控整流全桥、第五开关管(S0)、钳位电容(Cc)、两个支撑电容(Ci、Co)和滤波电感(L1)组成，H全桥由4个带反并联二极管的开关管组成，分别为第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)和第四开关管(S4)，第五开关管(S0)由带反并联二极管的开关管组成，第一开关管(S1)和第四开关管(S4)时序一致，第二开关管(S2)和第三开关管(S3)时序一致，第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)和第四开关管(S4)同时导通，第一开关管(S1)占空比与第二开关管(S2)占空比不相等；第五开关管(S0)占空比为D0，与第一开关管(S1)与第二开关管(S2)中占空比较小的那个开关管互补导通，其特征在于：所述的控制方法为，第一开关管(S1)和第四开关管(S4)占空比为D1，第二开关管(S2)和第三开关管(S3)占空比为D2，经过T个开关周期第一开关管(S1)和第四开关管(S4)占空比变为D2，第二开关管(S2)和第三开关管(S3)占空比变为D1，再经过T个开关周期后，第一开关管(S1)和第四开关管(S4)占空比恢复为D1，第二开关管(S2)和第三开关管(S3)占空比恢复为D2。...

【技术特征摘要】
1.一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法，所基于的Boost全桥隔离变换器由一个H全桥、一个不控整流全桥、第五开关管(S0)、钳位电容(Cc)、两个支撑电容(Ci、Co)和滤波电感(L1)组成，H全桥由4个带反并联二极管的开关管组成，分别为第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)和第四开关管(S4)，第五开关管(S0)由带反并联二极管的开关管组成，第一开关管(S1)和第四开关管(S4)时序一致，第二开关管(S2)和第三开关管(S3)时序一致，第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)和第四开关管(S4)同时导通，第一开关管(S1)占空比与第二开关管(S2)占空比不相等；第五开关管(S0)占空比为D0，与第一开关管(S1)与第二开关管(S2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘润彪，王环，鞠昌斌，王一波，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11