【技术实现步骤摘要】
一种应用于直流充电模块的有源自适应辅助网络及方法
[0001]本专利技术涉及电力电子及控制
,具体涉及一种应用于直流充电模块的有源自适应辅助网络及方法。
技术介绍
[0002]随着半导体功率器件及其相关拓扑结构的发展,三电平全桥变换器在大功率场合的应用越来越广泛,然而普遍存在轻载工况下开关管软开关难实现问题,进而导致开关管因为开关损耗而发热损坏,影响系统稳定性。
[0003]目前相关技术的研究成果,提出以下几种方案:
[0004]提出增大漏感或饱和电感的办法,但这会导致占空比丢失,不能输出要求的电压,为了达到要求的电压而减小变比,会导致副边整流二极管电压应力过大,原边开关管通态损耗增大的问题。
[0005]在变压器两端并联辅助电感,该辅助电感利用变压器原边励磁电感来实现,变换器工作时为励磁电感提供能量,帮助开关管的体二极管导通,从而实现软开关。但由于其和励磁电感成正相关,重载时导致开关管功耗加大,降低变换器效率。
[0006]提出并联无源自适应辅助网络的办法,采用电感加二极管方案,这种网络优势在于,重载时辅助网络电流小,轻载时辅助网络电流大,有效的降低了开关损耗,且全工况范围内实现软开关。但是,由于器件不可控,辅助网络在整个开关周期内都处于导通状态,而实际导通时间不需要这么长,因此会造成较大的通态损耗。
[0007]提出采用双绕组变压器、电容、电感、二极管、开关管的有源辅助网络方案,该方案优势在于辅助网络的导通关断可控,开关管栅极受控于变压器原边电压状态,开关管不需要额外 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于直流充电模块的有源自适应辅助网络,其特征在于,包括供电电源,三电平全桥变换器和有源自适应辅助网络;所述供电电源与三电平全桥变换器相连,所述三电平全桥变换器与有源自适应辅助网络相连,所述三电平全桥变换器包括主变压器T,与主变压器T串联的谐振电感Lr和隔直电容Cb,与隔直电容Cb和谐振电感Lr相连的主MOS管。2.根据权利要求1所述的一种应用于直流充电模块的有源自适应辅助网络,其特征在于,供电电源为750V直流电源,所述三电平全桥变换器包括:主MOS管Q1~Q8,续流二极管Dc1~Dc4,隔直电容Cb,变压器T,谐振电感Lr,其中,C1~C8分别为Q1~Q8管的寄生电容,Q1、Q4、Q5、Q8称为外管,Q2、Q3、Q6、Q7称为内管,A点为Q2和Q3的连接点,B点为Q6和Q7的连接点。3.根据权利要求1所述的一种应用于直流充电模块的有源自适应辅助网络,其特征在于,有源自适应辅助网络包含:续流二极管Da1、续流二极管Da2、辅助MOS管Q9、辅助MOS管Q10、辅助电感La,其中,辅助MOS管Q9的漏极和主MOS管Q5的漏极相连,辅助MOS管Q9的源极和辅助MOS管Q10的漏极相连,连接点称为C点,辅助MOS管Q10的源极和主MOS管Q8的源极相连,辅助电感La并接于B点和C点之间,续流二极管Da1阳极接C点,阴极接主MOS管的源极,续流二极管Da2的阳极接主MOS管Q7的源极,阴极接辅助MOS管Q10的源极。4.一种应用于直流充电模块的有源自适应辅助方法,其特征在于,步骤如下:步骤1:开通主MOS管Q1、Q2、Q7、Q8,供电电源给隔直电容Cb、变压器原边、谐振电感Lr充电,电流流向为从A点到B点,变压器向副边传输能量;步骤2:辅助MOS管Q9导通,辅助电感La充电,电流流向为从C点到B点,变压器原边电流流向不变;步骤3:主MOS管Q1、Q8以及辅助MOS管Q9同时关断,主MOS管Q1的寄生电容C1和主MOS管Q8的寄生电容C8充电,变压器仍然向副边传输能量;步骤4:原边电流先后通过变压器原边、谐振电感Lr、主MOS管Q7、续流二极管Dc4、续流二极管Dc1、主MOS管Q2、隔直电容Cb,形成续流回路,变压器原副边能量传递结束;辅助电流通过辅助电感La、主MOS管Q7、续流二极管Da2、辅助MOS管Q10的体二极管,形成续流回路;步骤5:主MOS管Q2、Q7关断,主MOS管Q2的寄生电容C2和主MOS管Q7的寄生电容C7充电,主MOS管Q3、Q4、Q5、Q6的寄生电容C3、C4、C5、C6电压均降为零,其体二极管自然导通,辅助电感电流流向不变;步骤6:主MOS管Q3、Q4、Q5、Q6导通,供电电源给谐振电感Lr、变压器原边T、隔直电容Cb充电,电流流向变为从B点到A点,变压器向副边传输能量;步骤7:辅助MOS管Q10导通,辅助电感La充电,辅助电感电流流向为从C点到B点,变压器原边电流流向不变;步骤8:主MOS管Q4、Q5和辅助MOS管Q10同时关断,主MOS管Q4的寄生电容C4和主MOS管Q5的寄生电容C5充电,变压器仍然向副边传输能量;步骤9:原边电流先后通过谐振电感Lr、变压器原边、隔直电容Cb、主MOS管Q3、续流二极管Dc2、续流二极管Dc3、主MOS管Q2,形...
【专利技术属性】
技术研发人员:高文科,李庆祥,徐鹏飞,李鸿儒,李健勋,孙幸超,
申请(专利权)人:青岛鼎信通讯股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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