一种隔离型双向串联谐振变换器制造技术

本发明专利技术提供了一种隔离型双向串联谐振变换器，包括原边输入直流电压源、副边输出直流电压源、四开关Buck

【技术实现步骤摘要】
一种隔离型双向串联谐振变换器


[0001]本专利技术涉及谐振变换领域，尤其涉及一种隔离型双向串联谐振变换器。

技术介绍

[0002]电压传感器是能够感受被测电压并转换成可用输出信号的传感器，被广泛应用于直流配电网中。目前，大量的功率半导体器件被应用到电能变换领域。谐振变换器由于其结构简单、效率高、电源电压波形接近正弦波、输入电压范围宽等优点，已被广泛应用在高压直流互感器的校验电源中。现有技术主要采用DBSRC变换器，DBSRC变换器是串联谐振变换器在双有源桥变换器的基础上增加了串联谐振电容，可以变频控制和移相控制，这种变换器在电压输入范围较宽的场合下，开关管ZVS范围受限，损耗大和变换效率低的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种隔离型双向串联谐振变换器，以解决如何提高变换效率的技术问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种隔离型双向串联谐振变换器，包括原边输入直流电压源、副边输出直流电压源、四开关Buck
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Boost变换器、第一滤波电容和DBSRC级联变换器；其中，
[0005]所述四开关Buck
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Boost变换器包括Buck桥臂、原边升降压电感和Boost桥臂；所述DBSRC变换器包括原边H桥、副边H桥和谐振腔；所述四开关Buck
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Boost变换通过所述原边升降压电感与所述DBSRC变换器连接；
[0006]所述第一滤波电容与所述Boost桥臂并联；在所述隔离型双向串联谐振变换器正向工作时，所述第一滤波电容用于将所述四开关Buck
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Boost变换器的输入电压调节为恒定的第一电压值，作为所述DBSRC变换器的输入；在所述隔离型双向串联谐振变换器反向工作时，所述第一滤波电容用于将所述DBSRC变换器的输入电压调节为恒定的第二电压值，作为所述四开关Buck
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Boost变换器的输入；
[0007]所述原边输入直流电压源与所述Buck桥臂并联；所述副边输出直流电压源与所述副边H桥并联。
[0008]作为优选方案，所述四开关Buck
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Boost变换器包括原边第一开关管、原边第二开关管、原边第三开关管和原边第四开关管；其中，
[0009]所述原边第一开关管的源极和所述原边第二开关管的漏极连接组成所述Buck桥臂；所述原边第三开关管的源极和所述原边第四开关管的漏极连接组成所述Boost桥臂。
[0010]作为优选方案，所述Boost桥臂的中点与所述Buck桥臂的中点通过所述原边输入滤波电容连接；其中，所述Buck桥臂的中点为所述原边第一开关管的源极和所述原边第二开关管的漏极的连接处；所述Boost桥臂的中点为所述原边第三开关管的源极和所述原边第四开关管的漏极的连接处。
[0011]作为优选方案，所述四开关Buck
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Boost变换器还包括原边输入滤波电容；所述原
边输入滤波电容与所述原边输入直流电压源并联。
[0012]作为优选方案，所述原边H桥还包括原边第二桥臂；
[0013]所述原边第二桥臂包括原边第五开关管和原边第六开关管，且所述原边第五开关管的源极和原边第六开关管的漏极相连。
[0014]作为优选方案，所述副边H桥包括副边第一桥臂和副边第二桥臂；
[0015]所述副边第一桥臂包括副边第一开关管和副边第二开关管，且所述副边第一开关管的源极和副边第二开关管的漏极连接；
[0016]所述副边第二桥臂包括副边第三开关管和副边第四开关管，且所述副边第三开关管的源极和副边第四开关管的漏极连接。
[0017]作为优选方案，所述DBSRC级联变换器还包括副边输出滤波电容；所述副边输出滤波电容与所述副边输出直流电压源连接。
[0018]作为优选方案，所述谐振腔包括谐振电感、谐振电容和变压器；其中，
[0019]所述谐振电感的一端连接所述Boost桥臂的中点，所述谐振电感的另一端连接所述变压器原边的一端；所述谐振电容的一端连接所述原边第二桥臂的中点，所述谐振电容的另一端连接所述变压器原边的另一端；
[0020]所述变压器副边的一端连接所述副边第一桥臂的中点；所述变压器副边的另一端连接所述副边第二桥臂的中点；
[0021]所述原边第二桥臂的中点为所述原边第五开关管的源极和原边第六开关管的漏极的连接处；所述副边第一桥臂的中点为所述副边第一开关管的源极和副边第二开关管的漏极的连接处；所述副边第二桥臂的中点为所述副边第三开关管的源极和副边第四开关管的漏极的连接处。
[0022]作为优选方案，所述第一滤波电容用于将所述四开关Buck
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Boost变换器的输入电压调节为恒定的第一电压值，具体为：
[0023]向所述原边第一开关管、原边第二开关管、原边第三开关管和原边第四开关管施加基于双沿控制的控制信号，以改变所述原边第一开关管的占空比，使所述第一滤波电容将所述四开关Buck
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Boost变换器的输入电压调节为恒定的第一电压值；
[0024]向原边第三开关管、原边第四开关管、原边第五开关管、原边第六开关管、副边第一开关管、副边第二开关管、副边第三开关管和副边第四开关管施加基于桥间单移相控制的控制波形，以改变所述原边第六开关管和所述副边第一开关管之间的移相角。
[0025]作为优选方案，所述第一滤波电容用于将所述DBSRC变换器的输入电压调节为恒定的第二电压值，具体为：
[0026]向原边第三开关管、原边第四开关管、原边第五开关管、原边第六开关管、副边第一开关管、副边第二开关管、副边第三开关管和副边第四开关管施加基于桥间单移相控制的控制波形，以改变所述原边第六开关管和所述副边第一开关管之间的移相角，进而使所述第一滤波电容将所述DBSRC变换器的输入电压调节为恒定的第二电压值；
[0027]向所述原边第一开关管、原边第二开关管、原边第三开关管和原边第四开关管施加基于双沿控制的控制信号，以改变所述原边第一开关管的占空比。
[0028]相比于现有技术，本专利技术实施例具有如下有益效果：
[0029]本专利技术实施例提供了一种隔离型双向串联谐振变换器，包括原边输入直流电压
源、副边输出直流电压源、四开关Buck
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Boost变换器、第一滤波电容和DBSRC级联变换器；其中，所述四开关Buck
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Boost变换器包括Buck桥臂、原边升降压电感和Boost桥臂；所述DBSRC变换器包括原边H桥、副边H桥和谐振腔；所述四开关Buck
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Boost变换通过所述原边升降压电感与所述DBSRC变换器连接；所述第一滤波电容与所述Boost桥臂并联；在所述隔离型双向串联谐振变换器正向工作时，所述第一滤波电容用于将所述四开关Buck
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Boost变换器的输入电压调节为恒定的第一电压值，作为所述DBSRC变换器的输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔离型双向串联谐振变换器，其特征在于，包括原边输入直流电压源、副边输出直流电压源、四开关Buck
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Boost变换器、第一滤波电容和DBSRC级联变换器；其中，所述四开关Buck
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Boost变换器包括Buck桥臂、原边升降压电感和Boost桥臂；所述DBSRC变换器包括原边H桥、副边H桥和谐振腔；所述四开关Buck
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Boost变换通过所述原边升降压电感与所述DBSRC变换器连接；所述原边H桥包括原边第一桥臂；所述原边第一桥臂为所述Boost桥臂；所述第一滤波电容与所述Boost桥臂并联；在所述隔离型双向串联谐振变换器正向工作时，所述第一滤波电容用于将所述四开关Buck
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Boost变换器的输入电压调节为恒定的第一电压值，作为所述DBSRC变换器的输入；在所述隔离型双向串联谐振变换器反向工作时，所述第一滤波电容用于将所述DBSRC变换器的输入电压调节为恒定的第二电压值，作为所述四开关Buck
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Boost变换器的输入；所述原边输入直流电压源与所述Buck桥臂并联；所述副边输出直流电压源与所述副边H桥并联。2.如权利要求1所述的一种隔离型双向串联谐振变换器，其特征在于，所述四开关Buck
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Boost变换器包括原边第一开关管、原边第二开关管、原边第三开关管和原边第四开关管；其中，所述原边第一开关管的源极和所述原边第二开关管的漏极连接组成所述Buck桥臂；所述原边第三开关管的源极和所述原边第四开关管的漏极连接组成所述Boost桥臂。3.如权利要求2所述的一种隔离型双向串联谐振变换器，其特征在于，所述Boost桥臂的中点与所述Buck桥臂的中点通过所述原边输入滤波电容连接；其中，所述Buck桥臂的中点为所述原边第一开关管的源极和所述原边第二开关管的漏极的连接处；所述Boost桥臂的中点为所述原边第三开关管的源极和所述原边第四开关管的漏极的连接处。4.如权利要求3所述的一种隔离型双向串联谐振变换器，其特征在于，所述四开关Buck
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Boost变换器还包括原边输入滤波电容；所述原边输入滤波电容与所述原边输入直流电压源并联。5.如权利要求4所述的一种隔离型双向串联谐振变换器，其特征在于，所述原边H桥包括原边第一桥臂和原边第二桥臂；所述原边第二桥臂包括原边第五开关管和原边第六开关管，且所述原边第五开关管的源极和原边第六开关管的漏极相连。6.如权利要求5所述的一种隔离型双向串联谐振变换器，其特征在于，所述副边H桥还包括副边第二桥臂；所述副边第一桥臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金莉，李经儒，潘峰，杨雨瑶，祁舒喆，张永旺，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司计量中心，
类型：发明
国别省市：