【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种变换器，特别涉及一种隔离型dc-dc变换器拓扑及其控制方法，属于电力电子变换器。
技术介绍
1、常见的隔离型直流-直流变换器主要有移相控制的移相全桥变换器和脉冲频率调制控制的谐振变换器。谐振变换器因其拓扑结构简单、原边侧开关管具有零电压导通(zvs)、副边侧整流二极管具有零电流关断(zcs)、转换效率高、功率密度大等优点被广泛的应用于用于数据中心、服务器、车载电源、光伏微型逆变器系统等场合。
2、谐振变换器常采用变频控制调节输出电压，当开关频率远离串联谐振频率点时，变换器的效率会下降；开关频率越低，设计的变压器体积越大，降低了谐振变换器的性能，使得谐振变换器的设计更加复杂。
3、为了缩小频率调节范围，常设计以谐振变换器为基础的改进谐振拓扑或混合控制策略，实现宽电压调节。南京航空航天大学申请的公告号为cn106655793b的中国专利技术专利《一种共用谐振电感型宽输入范围llc谐振变换器》公开了一种共用谐振电感的两相谐振变换器，采用动态调节拓扑结构的方式拓宽变换器的输入电压范围。然而上述方案存在多层次频率控制过程，且通过开关切换动态调节拓扑结构的控制过程复杂，需要多次分层控制，不利于简化控制。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题之一是：提供一种变换器，以解决现有技术中采用两个完整谐振腔的两相谐振变换器存在功率密度小、设计生产成本高的问题。
2、解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种变换
4、其特征在于：
5、所述原边逆变桥臂还设有原边第一分压电容和原边第二分压电容；所述直流输入源的正极、原边第一开关管的漏极、原边第三开关管的漏极、原边第一分压电容的一端相连接，所述直流输入源的负极、原边第二开关管的源极、原边第四开关管的源极、原边第二分压电容的一端相连接；
6、所述原边第一开关管的源极、原边第二开关管的漏极、第一变压器的原边绕组同名端相连接于第一连接点，所述原边第三开关管的源极、原边第四开关管的漏极、第二变压器的原边绕组异名端相连接于第二连接点，所述原边第一分压电容的另一端、原边第二分压电容的另一端、串联谐振支路的一端相连接于第三连接点，所述串联谐振支路的另一端、第一变压器的原边绕组异名端、第二变压器的原边绕组同名端相连接于第四连接点；由此，使得：本专利技术的变换器能够共用由谐振电容和谐振电感串联组成串联谐振支路，令该串联谐振支路能够分别与第一励磁电感和第二励磁电感各构成一个谐振腔，其中，第一励磁电感和第二励磁电感分为第一变压器和第二变压器的原边励磁电感。
7、从而，本专利技术的变换器，通过“将第一变压器的原边绕组同名端连接到第一连接点，将第二变压器的原边绕组异名端相连接于第二连接点，并在原边逆变桥臂增设原边第一分压电容和原边第二分压电容，使它们的连接点形成第三连接点，将由谐振电容和谐振电感串联组成的串联谐振支路串接在第三连接点与第四连接点之间”的特定连接方式，使本专利技术的变换器实现了将串联谐振支路共用于两个谐振腔；因此，与现有技术中采用两个完整谐振腔的两相谐振变换器相比，本专利技术减少了谐振元器件的使用，有利于提升功率密度和降低变换器的设计生产成本。
8、优选的：所述副边整流桥臂由副边第一整流管、副边第二整流管、副边第三整流管、副边第四整流管组成；
9、所述滤波输出电路包含输出滤波电容；
10、所述第一变压器的副边绕组异名端、副边第一整流管的阳极、副边第二整流管的阴极相连接于第五连接点，所述第一变压器的副边绕组同名端和第二变压器的副边绕组同名端相连接，所述第二变压器的副边绕组异名端、副边第三整流管的阳极、副边第四整流管的阴极连接于第六连接点，所述副边第一整流管的阴极、副边第三整流管的阴极、输出滤波电容的一端相连接后作为所述变换器的输出端正极，所述副边第二整流管的阳极、副边第四整流管的阳极、输出滤波电容的另一端相连接后作为所述变换器的输出端负极，负载连接在所述变换器的输出端正极与输出端负极之间。
11、其中，所述副边第一整流管、副边第二整流管、副边第三整流管、副边第四整流管可以采用整流二极管，也可以采用有源开关管。在所述变换器应用于低压大电流场合时，所述副边第一整流管、副边第二整流管、副边第三整流管、副边第四整流管优选采用有源开关管，以能够对四个有源开关管进行同步整流控制，进一步提升所述变换器的效率。
12、本专利技术所要解决的技术问题之二是：提供一种变换器的控制方法，以解决现有谐振变换器在实现共用谐振电感的情况下，存在控制过程复杂的问题。
13、解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
14、一种变换器的控制方法，其特征在于：适用于所述变换器；
15、所述控制方法包括：采用移相控制策略调节所述变换器的输出电压；
16、参见图2，所述移相控制策略为：将输入所述原边第一开关管的栅极、原边第二开关管的栅极、原边第三开关管的栅极、原边第四开关管的栅极的驱动脉冲，依次记为：第一驱动脉冲、第二驱动脉冲、第三驱动脉冲、第四驱动脉冲；所述第一驱动脉冲和第二驱动脉冲为互补信号且它们之间包含死区时间，所述第三驱动脉冲和第四驱动脉冲为互补信号且它们之间包含死区时间，在死区时间忽略不计的情况下，所述第一驱动脉冲、第二驱动脉冲、第三驱动脉冲、第四驱动脉冲的占空比均为0.5；并且，所述第一驱动脉冲和第三驱动脉冲之间的相位差、所述第二驱动脉冲和第四驱动脉冲之间的相位差均为受控变化的移相角，该移相角的取值范围为[0,π]，以通过调整移相角的取值调节所述变换器的输出电压。
17、从而，本专利技术的控制方法，采用移相控制策略，通过调整移相角的取值，控制第一驱动脉冲和第三驱动脉冲之间的相位差、所述第二驱动脉冲和第四驱动脉冲之间的相位差，以实现调节变换器的输出电压，具有增益调节范围宽、控制方式简单易行的优点(特别是相对于公告号为cn106655793b的中国专利技术专利，本专利技术在共用串联谐振支路的，通过移相控制策略实现宽输出电压调节，其控制方式的简单易行尤为显著)，适用于数据中心、服务器电源、车载充电机、光伏微型逆变器系统等宽电压应用场合；并且，能够使本专利技术的变换器具备软开关性能，利于提升系统效率。
18、优选的：所述控制方法还包括：所述原边逆变桥臂按定频控制方式工作，且所述第一驱动脉冲、第二驱动脉冲、第三驱动脉冲、第四驱动脉冲的开关频率均等于所述串联谐振支路的串联谐振频率。
19、从而，本专利技术的控制方法，通过将移相控制策略结合原边逆变桥臂的定频控制方式，能够使第一开关管、原边第二开关管、原边第三开关管、原边第四开关管始终以串联谐振支路恒定的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变换器，由直流输入源(Ⅰ)、原边逆变桥臂(Ⅱ)、串联谐振支路(Ⅲ)、变压器单元(Ⅳ)、副边整流桥臂(Ⅴ)和滤波输出电路(Ⅵ)构成；所述原边逆变桥臂(Ⅱ)设有原边第一开关管(S1)、原边第二开关管(S2)、原边第三开关管(S3)、原边第四开关管(S4)；所述串联谐振支路(Ⅲ)由谐振电容(Cr)和谐振电感(Lr)串联组成；所述变压器单元(Ⅳ)包含第一变压器(T1)和第二变压器(T2)；
2.根据权利要求1所述变换器，其特征在于：所述副边整流桥臂(Ⅴ)由副边第一整流管(D1)、副边第二整流管(D2)、副边第三整流管(D3)、副边第四整流管(D4)组成；
3.根据权利要求2所述变换器，其特征在于：在所述变换器应用于低压大电流场合时，所述副边第一整流管(D1)、副边第二整流管(D2)、副边第三整流管(D3)、副边第四整流管(D4)采用有源开关管。
4.一种变换器的控制方法，其特征在于：适用于权利要求1至3任意一项所述变换器；
5.根据权利要求4所述变换器的控制方法，其特征在于：所述控制方法还包括：所述原边逆变桥臂(Ⅱ)按定频控制方式工
6.根据权利要求4所述变换器的控制方法，其特征在于：所述控制方法还包括：所述原边逆变桥臂(Ⅱ)按变频控制方式工作。
...【技术特征摘要】
1.一种变换器，由直流输入源(ⅰ)、原边逆变桥臂(ⅱ)、串联谐振支路(ⅲ)、变压器单元(ⅳ)、副边整流桥臂(ⅴ)和滤波输出电路(ⅵ)构成；所述原边逆变桥臂(ⅱ)设有原边第一开关管(s1)、原边第二开关管(s2)、原边第三开关管(s3)、原边第四开关管(s4)；所述串联谐振支路(ⅲ)由谐振电容(cr)和谐振电感(lr)串联组成；所述变压器单元(ⅳ)包含第一变压器(t1)和第二变压器(t2)；
2.根据权利要求1所述变换器，其特征在于：所述副边整流桥臂(ⅴ)由副边第一整流管(d1)、副边第二整流管(d2)、副边第三整流管(d3)、副边第四整流管(d4)组成；
3.根据权利要求2所述变换器，其特征在于：在所述变换器应用...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘松林，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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