【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于隔离型dab变换器的设计领域，具体涉及一种隔离型dab变换器的开关器件损耗解析计算方法。
技术介绍
1、随着电力电子技术的迅猛发展，电力转换器在能源转换和电力传输中扮演着日益重要的角色。在这个领域，隔离型dab变换器由于其高效、高稳定性和灵活性等优势，成为受研究者广泛关注的对象。然而，在实际应用中，隔离型dab变换器的性能评估和优化往往需要深入研究其全局损耗，这对于提高系统效率和可靠性至关重要。在隔离型dab变换器运行过程中，移相控制方式的改变会影响隔离型dab变换器的功率传输大小和效率，需要根据特定的功率传输需求来选择合适的控制方式。在移相控制方式下隔离型dab变换器两侧全桥的开关器件能够实现软开关操作，有效减少开关过程中的能量损耗。常用的移相控制方式包括单移相控制、扩展移相控制、双重移相控制和三重移相控制。在不同移相控制方式下，隔离型dab变换器工作电压波形都是具有不同占空比的高频矩形电压，电流波形为非正弦周期电流存在不同阶次谐波。然而，在全局损耗计算中，移相控制方式、开关器件特性对开关器件损耗的影响和激励波形、移相控制方式、电流谐波以及导体区域频变效应对磁性元件损耗的影响尚未完全明确，而该项研究对于隔离型dab变换器的效率分析、效率优化以及精细化设计都至关重要。
2、隔离型dab变换器全局损耗包括mosfet、igbt等开关器件的开关损耗、通态损耗，以及高频变压器和移相电感等磁性元件的绕组损耗、铁芯损耗。在开关器件损耗计算方面，可以结合器件数据手册提供的导通状态电阻和器件电流，准确计算出通态损耗。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种隔离型dab变换器的开关器件损耗解析计算方法，针对隔离型dab变换器在不同移相控制方式下的开关器件通态损耗和开关损耗，由相关公式推导，得出关于开关器件损耗的计算流程。该方法具备较高的准确性和实用性的优点，为隔离型dab变换器的效率分析、性能优化和精细化设计提供支持。
2、本专利技术采取的技术方案为：
3、隔离型dab变换器的开关器件损耗解析计算方法，包括以下步骤：
4、步骤1：根据单移相、扩展移相、双重移相、三重移相控制方式下dab变换器的工作波形特性，推导出等效电路模型和激励电压与电流的相量关系，以及不同控制方式下电感分段线性电流表达式；
5、步骤2：根据不同移相控制方式下dab变换器开关器件的导通压降、导通时间和导通电流波形，计算通态损耗pcon；
6、步骤3：根据不同移相控制方式下各开关器件软开关、硬开关的时刻，推导出开关损耗表达式psw；
7、通过上述步骤1～步骤3，实现隔离型dab变换器开关器件损耗的计算。
8、所述步骤1中，当dab变换器运行稳定后，电感电流具有对称性，il(t)＝-il(t+ths)，il(t)为在t时刻的电感电流；t为时刻；ths为半个周期；定义电压转换比k＝udc1/(nudc2)。由此能够求得前半个周期内流经电感的瞬时电流表达式，具体如下：
9、①：控制模式为sps时，电感电流表达式为：
10、
11、其中：sps控制模式电感电流在前半个周期存在三个折点时刻，即t0、t1、t2；n为变压器变比；udc1为dab变换器输入侧的直流电压；udc2为dab变换器输出侧的直流电压；f为频率；l为电感；il(t0)为t0时刻的电感电流；il(t1)为t1时刻的电感电流；il(t2)为t2时刻的电感电流；d1π为变压器两边全桥脉冲信号之间的外移相角。
12、②：控制模式为eps时，电感电流表达式为：
13、
14、其中：eps控制模式电感电流在前半个周期存在四个折点时刻，即t0、t1、t2、t3；il(t3)为t3时刻的电感电流；d2π为原边全桥桥臂(两个半桥)之间的内移相角。
15、③：控制模式为dps时，电感电流表达式为：
16、
17、其中：dps控制模式电感电流在前半个周期存在五个折点时刻，即t0、t1、t2、t3、t4；il(t4)为t4时刻的电感电流.
18、④：控制模式为tps时，电感电流表达式为：
19、
20、其中：tps控制模式电感电流在前半个周期存在五个折点时刻，即t0、t1、t2、t3、t4；d3π为副边全桥桥臂的内移相角。
21、所述步骤2中，
22、(1)、单移相控制方式中，通态损耗计算如下：
23、pcon1＝pcons1+pcond1；
24、式中，pcons1为sps控制方式下半导体场效应管的通态损耗；pcond1为sps控制方式下续流二极管中的通态损耗。
25、
26、式中，vds为场效应管的导通压降；t1、t2、t3、t4、t5、t6分别为单个周期内电感电流的折点；n为变压器变比。
27、
28、式中，vf为续流二极管的导通压降。
29、(2)、扩展移相控制方式下，通态损耗表达式如下：
30、pcon2＝pcons2+pcond2；
31、式中，pcons2为eps控制方式下半导体场效应管的通态损耗；pcond2为eps控制方式下续流二极管中的通态损耗。
32、
33、式中，t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8分别为单个周期内电感电流的折点；
34、
35、(3)、双重移相控制方式下，通态损耗表达式如下：
36、pcon3＝pcons3+pcond3
37、式中，pcons3为dps控制方式下半导体场效应管的通态损耗；pcond3为dps控制方式下续流二极管中的通态损耗。
38、
39、
40、式中，t0、t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10分别为单个周期内电感电流的折点；
41、(4)、三重移相控制方式下，通态损耗表达式如下：
42、pcon4＝pcons4+pcond4
43、式中，pcons4为tps控制方式下半导体场效应管的通态损耗；pcond4为tps控制方式下续流二极管中的通态损耗。
44、
45、
46、所述步骤3中，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.隔离型DAB变换器的开关器件损耗解析计算方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述隔离型DAB变换器的开关器件损耗解析计算方法，其特征在于：所述步骤1中，当DAB变换器运行稳定后，电感电流具有对称性，iL(t)＝-iL(t+Ths)，iL(t)为在t时刻的电感电流；t为时刻；Ths为半个周期；定义电压转换比k＝Udc1/(nUdc2)；由此能够求得前半个周期内流经电感的瞬时电流表达式，具体如下：
3.根据权利要求1所述隔离型DAB变换器的开关器件损耗解析计算方法，其特征在于：所述步骤2中，
4.根据权利要求1所述隔离型DAB变换器的开关器件损耗解析计算方法，其特征在于：所述步骤3中，不同移相控制下开关器件开通和关断的损耗表达式，具体如下：
【技术特征摘要】
1.隔离型dab变换器的开关器件损耗解析计算方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述隔离型dab变换器的开关器件损耗解析计算方法，其特征在于：所述步骤1中，当dab变换器运行稳定后，电感电流具有对称性，il(t)＝-il(t+ths)，il(t)为在t时刻的电感电流；t为时刻；ths为半个周期；定义电压转换比k＝udc1/...
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