【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子，涉及基于级联半桥pfc电路和llc电路，具体指一种单相两级ac/dc功率变换电路装置及其控制策略。
技术介绍
1、传统二电平功率因素校正(pfc)变换器因无源电感体积过大而无法进一步提升功率密度，因此多电平技术开始受到广泛关注。通过多电平技术，不仅能降低电感上电平跳变的大小，还能提高系统的等效开关频率，从而大幅度降低了电感的体积。但中点钳位(npc)型拓扑引入了钳位二极管，使得电路效率降低以及成本提高，飞跨电容(fc)型拓扑将钳位二极管替换为钳位电容，存在电容预充电问题和可靠性问题。同时传统多电平电路也存在严重的共模问题以及环流问题，这些问题不仅会干扰其他电子设备的正常工作，还会降低电路自身的稳定性。传统两级式后级llc dc/dc电路往往都是一对一的形式，即一个级联支路对应一组llc电路，这导致了电路的体积以及成本的增加。因此对于解决多电平pfc整流器的共模问题，提高ac/dc功率变换器效率，提高功率密度，以及降低成本的研究是十分有意义的。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种单相两级三电平ac/dc功率变换电路装置及其控制策略，能够在提升ac/dc功率变换电路效率的同时，提升电路功率密度并有效降低电路成本。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：
3、一种单相两级ac/dc功率变换电路装置，前级pfc包括组成两条支路的2个桥臂、并联在两条支路之间的1个升压电感和2个pfc母线电容。后级llc包括1
4、每个桥臂均包括第一开关管和第二开关管，第一开关管的源极与第二开关管的漏极相连。在一条支路中，pfc桥臂的第一开关管的漏极与llc桥臂第一开关管的漏极相连，第二开关管的源极与llc桥臂的第二开关管的源极连接。
5、交流电源的正极性端与pfc第一桥臂的第二开关管的源极、llc第一桥臂的第二开关管的源极连接，负极性端与pfc第二桥臂的第二开关管的源极、llc第二桥臂的第二开关管的源极连接。升压电感的一端与pfc第一桥臂的中点连接，另一端与pfc第二桥臂的中点连接。
6、一个pfc母线电容的两端与pfc第一桥臂的第一开关管漏极、第二开关管源极连接，另一个pfc母线电容的两端与pfc第二桥臂的第一开关管漏极、第二开关管源极连接。
7、后级llc第一桥臂的中点串接谐振电容和谐振电感，并与变压器的原边一端相连，变压器原边的另一端则与llc第二桥臂的中间连接。变压器副边两个绕组分别取一个同名端和一个异名端连接在负载电阻的一端，另外一个同名端和一个异名端分别与同步整流管的漏极连接，经由同步整流管源极连接在负载电阻的另一端。
8、输出滤波电容并联在负载电阻的两端。
9、作为优选，pfc桥臂中的开关管选用sic mosfet管或gan管。
10、作为优选，llc桥臂中的开关管选用si mosfeet管、sic mosfet管或gan管。
11、本专利技术还提供一种单相两级ac/dc功率变换电路装置的控制策略，具体包括以下步骤：
12、步骤1、采集单相两级ac/dc功率变换电路装置中，流经升压电感的电流il，两个母线电容两端的电压值vbus1、vbus2，交流电源的瞬时电压值vac与相位ph，以及输出电流io。
13、步骤2、将电压值vbus1、vbus2相加后，再与参考电压vref相减，然后将计算结果通过pi调节器，再与交流源的瞬时相位ph相乘，得到参考电感电流信号。
14、步骤3、将步骤2得到的参考电感电流信号与电流il相减，然后将计算结果通过pi调节器，得到pfc第一桥臂和pfc第二桥臂对应调制波。应当注意，pfc第一桥臂的调制波与pfc第二桥臂的调制波相位相差180°
15、步骤4、第一二载波是由dsp的计数器生成的三角载波，将步骤3得到的pfc第一桥臂调制波和pfc第二桥臂调制波分别与第一载波和第二载波比较，得到pfc第一桥臂和pfc第二桥臂的开关管控制信号。
16、步骤5、输出电流io经过pi调节器，再通过压控振荡器vco，得到变频的第三载波。
17、步骤6、将调制波与步骤5得到的第三载波比较得到llc第一桥臂和llc第二桥臂开关管对应的50％占空比pwm控制信号。
18、所述第一～第二载波为峰值与峰峰值均相等的三角波，第三载波为峰值与峰峰值相等的锯齿波。
19、作为优选，所述第一、第二载波的峰值与峰峰值相等，第三载波的峰值与峰峰值相等，并且，第一、第二载波的相位相等。
20、本专利技术具有以下的特点和有益效果：
21、1、设置交流电源两端分别与两个pfc桥臂的第二开关管的源极连接，同时在两个pfc桥臂的中点通过升压电感连接，这种结构有效抑制了级联半桥pfc的共模噪声以及环流，进而减小了共模滤波器的体积。
22、2、后级llc采用了级联式结构，将两组llc桥臂的中点连接，构成llc谐振回路。这使得两组桥臂共用一组llc，在降低成本的同时也提高了功率密度。
23、3、控制策略中包含了均压控制，当两路输出滤波电容容值或负载大小有差异时，电路会通过控制环路自动调节至两路输出电压相等的稳态，这种控制策略加强了系统的稳定性。
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1.一种单相两级三电平AC/DC功率变换电路装置，其特征在于，包括4个半桥桥臂、1个升压电感、2个母线电容、1个谐振电容、1个谐振电感、1个双绕组隔离变压器、2个同步整流管、1个变压器和1个负载电阻；
2.根据权利要求1所述的一种单相两级三电平AC/DC功率变换电路装置，其特征在于，四个所述半桥桥臂分别为2个PFC桥臂和2个LLC桥臂。
3.根据权利要求2所述的一种单相两级三电平AC/DC功率变换电路装置，其特征在于，两个所述PFC桥臂中的第二开关管的源极分别与单相交流电源的两端相连接，所述升压电感的两端与两个PFC桥臂的中点相连。
4.根据权利要求2所述的一种单相两级三电平AC/DC功率变换电路装置，其特征在于，其中一个所述LLC桥臂的中点串接谐振电容和谐振电感，并与变压器的原边一端相连，所述变压器的原边的另一端则与另一个所述LLC桥臂的中间连接。
5.根据权利要求2或3所述的一种单相两级三电平AC/DC功率变换电路装置，其特征在于，所述PFC桥臂中的开关管选用SiC MOSFET管和GaN管中任意一种。
6.根据权利
7.根据权利要求1所述的一种单相两级三电平AC/DC功率变换电路装置，其特征在于，所述负载电阻两端并联有输出滤波电容。
8.一种单相两级AC/DC功率变换电路装置的控制策略，其特征在于，用于控制如权利要求1所述的单相两级AC/DC功率变换电路装置，具体包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种单相两级三电平AC/DC功率变换电路装置的控制策略，其特征在于，两个所述PFC桥臂的调制波相位相差180°。
10.根据权利要求8所述的一种单相两级三电平AC/DC功率变换电路装置的控制策略，其特征在于，所述第一、第二载波为峰值与峰峰值均相等的三角波，第三载波为峰值与峰峰值相等的锯齿波。
...【技术特征摘要】
1.一种单相两级三电平ac/dc功率变换电路装置，其特征在于，包括4个半桥桥臂、1个升压电感、2个母线电容、1个谐振电容、1个谐振电感、1个双绕组隔离变压器、2个同步整流管、1个变压器和1个负载电阻；
2.根据权利要求1所述的一种单相两级三电平ac/dc功率变换电路装置，其特征在于，四个所述半桥桥臂分别为2个pfc桥臂和2个llc桥臂。
3.根据权利要求2所述的一种单相两级三电平ac/dc功率变换电路装置，其特征在于，两个所述pfc桥臂中的第二开关管的源极分别与单相交流电源的两端相连接，所述升压电感的两端与两个pfc桥臂的中点相连。
4.根据权利要求2所述的一种单相两级三电平ac/dc功率变换电路装置，其特征在于，其中一个所述llc桥臂的中点串接谐振电容和谐振电感，并与变压器的原边一端相连，所述变压器的原边的另一端则与另一个所述llc桥臂的中间连接。
5.根据权利要求2或3所述的一种单相两级三电平ac/dc功率变换电路装置，其特征在于，所...
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