【技术实现步骤摘要】
一种双有源箝位准谐振BOOST全桥拓扑及控制方法
本专利技术涉及一种电工技术中的电力电子及电能变换领域,特别是关于一种双有源箝位准谐振BOOST全桥拓扑及控制方法。
技术介绍
太阳能、燃料电池等新型可再生能源,具有输出电压不稳定、输出功率波动等特点,电流源型直流-直流变换器由于输入电流纹波小,升压比高,变比可调等优点,在新能源发电及电能变换领域中有广泛应用。软开关技术利用电感或电容储存能量在瞬间不能突变的原理,使得全控型电力半导体器件,如绝缘栅双极性晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor,IGBT)或者金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,MOSFET),在开通或者关断过程中电压或者电流为零,以减小变换器的损耗,提高变换器的效率。传统电流源型有源箝位BOOST全桥拓扑由四个主动型H桥电力半导体器件、一个主动型箝位电力半导体器件、一个升压电感、一个箝位电容、一个变压器、一个二极管整流桥和一个输出整流电容组成,该拓扑仅仅能够实现四个主动型H桥电力半导体器 ...
【技术保护点】
1.一种双有源箝位准谐振BOOST全桥拓扑,其特征在于:它包括升压电感L、由四个主动型的开关管S1‑S4构成的H桥、主动型的谐振开关管Sr、主动型的箝位开关管Sax、箝位电容Ca、谐振电容Cres、变压器及其励磁电感Lm、谐振电感Lr、由四个二极管D1‑D4构成的整流桥和输出整流电容Co;所述H桥的输入端并联设置有由所述箝位开关管Sax和箝位电容Ca串联构成的箝位支路,以及由所述谐振开关管Sr和谐振电容Cres串联构成的谐振支路;所述升压电感L一端与所述箝位支路输入端连接,另一端与外部电源连接;所述H桥的输出端经所述谐振电感Lr与所述变压器的原边侧连接,在所述变压器原边侧并 ...
【技术特征摘要】
1.一种双有源箝位准谐振BOOST全桥拓扑,其特征在于:它包括升压电感L、由四个主动型的开关管S1-S4构成的H桥、主动型的谐振开关管Sr、主动型的箝位开关管Sax、箝位电容Ca、谐振电容Cres、变压器及其励磁电感Lm、谐振电感Lr、由四个二极管D1-D4构成的整流桥和输出整流电容Co;所述H桥的输入端并联设置有由所述箝位开关管Sax和箝位电容Ca串联构成的箝位支路,以及由所述谐振开关管Sr和谐振电容Cres串联构成的谐振支路;所述升压电感L一端与所述箝位支路输入端连接,另一端与外部电源连接;所述H桥的输出端经所述谐振电感Lr与所述变压器的原边侧连接,在所述变压器原边侧并联设置有所述励磁电感,所述变压器的副边侧与所述整流桥输入端连接,所述整流桥输出端与所述输出整流电容Co并联。2.一种基于如权利要求1所述拓扑的双有源箝位准谐振BOOST全桥拓扑控制方法,其特征在于:所述拓扑电路的前半个周期与后半个周期工作过程相同,前半个周期的控制过程如下:在t0-t1阶段,H桥中的四个开关管S1-S4控制信号VGS为高电平,同时导通,为升压电感L充电;在t1-t2阶段,H桥中的对角开关管S2和S3控制信号为低电平,开关管S2和S3关断,流过谐振开关管Sr的电流iCr等于输入电流;升压电感L通过谐振开关管Sr中的反并联二极管为谐振电容Cres充电,至谐振电容Cres电压vCres从0V充电至等于箝位电容Ca的电压Vca;变压器原边交流电压VAB从0V上升到箝位电容电压Vca,谐振电感上的电压vLr等于Vca-Vo`,其中Vo`等于输出电压Vo与变压器变比n的商,Vo`=Vo/n;在t2-t3阶段,二极管整流桥开始导通,功率从变压器T原边流向副边。此时流向箝位电容Ca的电流经过箝位开关管Sax的反并联二极管,流经箝位开关管Sax的电流iCa从0很快上升到接近输入电流;在t3-t4阶段,二极管整流桥继续导通,功率继续从变压器T原边流向副边,箝位支路的电流经过箝位开关管Sax的主体;在t4-t5阶段,箝位开关管Sax从导通状态变为关断状态,谐振电容Cres开始放电,直至电压从Vca放电至0V;在t5-t6阶段,箝谐振电容Cres电压放电至0...
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