五电平ANPC全桥隔离DC-DC变换器及其控制方法技术

本发明专利技术公开了五电平ANPC全桥隔离DC

【技术实现步骤摘要】
五电平ANPC全桥隔离DC
‑
DC变换器及其控制方法


[0001]本专利技术属于直流
‑
直流变换器领域，更具体地，涉及一种五电平ANPC全桥隔离DC
‑
DC变换器及其控制方法。

技术介绍

[0002]双有源桥(Double Active Bridge，DAB)隔离DC
‑
DC变换器是构建直流变压器的首选电路之一。传统DAB隔离DC
‑
DC变换器的桥臂结构通常为H桥电路，其每个开关管承受的电压应力均为直流母线电压。受开关管耐压等级的限制，这种结构的双向DC
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DC变换器很难实现在高压条件下的应用。此外，高耐压开关管存在开关损耗大、开关频率低的问题，限制了变换器性能和效率的提升。
[0003]在高压大功率应用场合，DAB变换器采用多电平拓扑结构。五电平有源中性点钳位(5Level Active Neutral Point Clamped，5L
‑
ANPC)全桥拓扑能够降低电压应力，在中压大功率应用中具有优异性能。将5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种五电平ANPC全桥隔离DC
‑
DC变换器，其特征在于，包括主电路和控制驱动单元，所述主电路包括变压器以及两个分别连接在所述变压器两侧的有源桥，至少一个有源桥中设置有5L
‑
ANPC全桥电路；所述5L
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ANPC全桥电路中，直流侧母线正、负极之间设置有依次正向串联的开关管S9、S1、S2、S3、S4和S
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，E1、E2之间设置有依次正向串联的开关管S5和S6，F1、F2之间设置有依次正向串联的开关管S7和S8，E1为S1和S2的连接点，E2为S3和S4的连接点，F1为S9和S1的连接点，F2为S4和S
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的连接点，具有O1状态、O2状态和O3状态三种零状态；O1状态下S1‑
S
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的开关状态依次为：0,1,0,1,0,1,0,1,1,1；O2状态下S1‑
S
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的开关状态依次为：1,0,1,0,1,0,1,0,1,1；O3状态下S1‑
S
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的开关状态依次为：1,0,0,1,1,1,1,1,0,0；其中，0表示关断状态，1表示导通状态；所述控制驱动单元用于控制各开关管的通断，使得所述5L
‑
ANPC全桥电路中O3状态为O1状态与O2状态之间切换的中间状态，并通过O1状态和O2状态实现零状态与非零状态之间的切换。2.如权利要求1所述的五电平ANPC全桥隔离DC
‑
DC变换器，其特征在于，所述5L
‑
ANPC全桥电路中，非零状态包括P1状态、P2状态、P3状态、PP状态、N1状态、N2状态、N3状态和NN状态；P1状态下开关管S1‑
S
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的开关状态依次为：1,0,1,0,0,1,0,1,1,1；P2状态下开关管S1‑
S
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的开关状态依次为：0,1,0,1,1,0,0,1,1,1；P3状态下开关管S1‑
S
10
的开关状态依次为：0,1,1,0,1,1,0,1,1,1；PP状态下开关管S1‑
S
10
的开关状态依次为：1,0,1,0,1,0,0,1,1,1；N1状态下开关管S1‑
S
10
的开关状态依次为：0,1,0,1,1,0,1,0,1,1；N2状态下开关管S1‑
S
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的开关状态依次为：1,0,1,0,0,1,1,0,1,1；N3状态下开关管S1‑
S
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的开关状态依次为：0,1,1,0,1,1,1,0,1,1；NN状态下开关管S1‑
S
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的开关状态依次为：0,1,0,1,0,1,1,0,1,1。3.如权利要求2所述的五电平ANPC全桥隔离DC
‑
DC变换器，其特征在于，所述控制驱动单元用于控制驱动所述5L
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ANPC全桥电路在一个周期内开关状态的切...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，高娜，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：