一种软开关四管Zeta变换器及其调制方法技术

本发明专利技术公开了一种软开关四管Zeta变换器，包括电源V<subgt;in</subgt;、电感L<subgt;1</subgt;、电感L<subgt;2</subgt;、开关管Q<subgt;1</subgt;及其反并二极管和结电容、开关管Q<subgt;2</subgt;及其反并二极管和结电容、开关管Q<subgt;3</subgt;及其反并二极管和结电容、开关管Q<subgt;4</subgt;及其反并二极管和结电容、输出电容C<subgt;f</subgt;和中间电容C<subgt;b</subgt;；所述软开关四管Zeta变换器通过控制开关管Q<subgt;1</subgt;、开关管Q<subgt;2</subgt;、开关管Q<subgt;3</subgt;、开关管Q<subgt;4</subgt;的通断，将电感L<subgt;1</subgt;的电流i<subgt;L1</subgt;或电感L<subgt;2</subgt;的电流i<subgt;L2</subgt;控制为四边形，依次对其中一个开关桥臂中的两个结电容分别进行充电和放电，以零电压顺序开通四个开关管，且电感电流脉动随负载减轻而减小。本发明专利技术可以在全域实现所有开关管的软开关，可以大幅减小开关损耗和电感电流脉动，显著提高Zeta变换器的变换效率、功率密度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率变换器，具体涉及一种软开关四管zeta变换器及其调制方法。

技术介绍

1、对于输入电压范围较宽而输出电压介于输入电压范围之间的应用场合下，需要使用升降压变换器。其中，zeta升降压变换器因其具有输入输出电压极性相同且滤波电容前电流脉动较小的特点，得到广泛应用。为了提高变换器的功率密度，通常需要提高开关频率来减小滤波电感和滤波电容等无源器件的体积。但是，当开关管为硬开关时，其开关损耗会随着开关频率的升高而增加，导致变换器效率降低。为了降低开关损耗，有必要实现开关管的软开关。

2、现有研究提出了通过减小电感以增大其电流脉动，使电感电流过负，从而实现开关管零电压开关zvs(zero voltage switching,zvs)。由于电感电流脉动较大，当负载减轻时，电感电流过负较多，会导致变换器轻载效率较低。

3、因此，如何在保证软开关的同时减小电感电流脉动，成为进一步提高zeta变换器变换效率、功率密度和可靠性的关键问题。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了提供一种软本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种软开关四管Zeta变换器，其特征在于，所述软开关四管Zeta变换器包括电源Vin、电感L1、电感L2、开关管Q1及其反并二极管和结电容、开关管Q2及其反并二极管和结电容、开关管Q3及其反并二极管和结电容、开关管Q4及其反并二极管和结电容、输出电容Cf和中间电容Cb；

2.根据权利要求1所述的软开关四管Zeta变换器，其特征在于，所述软开关四管Zeta变换器包括8个开关模态：时段[t0,t1]内的开关模态1、时段[t1,t2]内的开关模态2、时段[t2,t3]内的开关模态3、时段[t3,t4]内的开关模态4、时段[t4,t5]内的开关模态5、时段[t5,t6]内的开关模...

【技术特征摘要】

1.一种软开关四管zeta变换器，其特征在于，所述软开关四管zeta变换器包括电源vin、电感l1、电感l2、开关管q1及其反并二极管和结电容、开关管q2及其反并二极管和结电容、开关管q3及其反并二极管和结电容、开关管q4及其反并二极管和结电容、输出电容cf和中间电容cb；

2.根据权利要求1所述的软开关四管zeta变换器，其特征在于，所述软开关四管zeta变换器包括8个开关模态：时段[t0,t1]内的开关模态1、时段[t1,t2]内的开关模态2、时段[t2,t3]内的开关模态3、时段[t3,t4]内的开关模态4、时段[t4,t5]内的开关模态5、时段[t5,t6]内的开关模态6、时段[t6,t7]内的开关模态7和时段[t7,t8]内的开关模态8；

3.根据权利要求1所述的软开关四管zeta变换器，其特征在于，所述输出电压极性与输入电压相同，其中间电容电压及输入输出电压之间的关系为：

4.一种基于权利要求1-3任一项中所述软开关四管zeta变换器的调制方法，其特征在于，所述调制方法包括以下步骤：

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【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，阮新波，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：