一种模块化直流变压器拓扑及其控制方法

    公开(公告)号:CN115549485B

    公开(公告)日:2024-03-12

    申请号:CN202211244386.1

    申请日:2022-10-12

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H02M3/335 H02M1/088

    摘要: 一种模块化直流变压器拓扑及其控制方法,拓扑一个是含集成交错并联Buck/Boost的模块化DAB电路,由两个输入高压侧分压电容、两个高压侧半桥模块阀组、两个桥臂电感、一个高频变压器、低压侧全桥模块、两个Buck/Boost电感、一个中间级电容和输出低压侧电容组成。其中全桥模块与交错并联Buck/Boost实现器件复用,可有效提高功率密度和转换效率。该拓扑结合了模块均压控制和脉宽/移相调制,一方面通过采样各个半桥子模块的电容电压进行排序后分配驱动信号,实现每个半桥模块阀组内部子模块的电压均衡,使阀组上的电压呈现相同的准方波;另一方面,通过脉宽/移相调制在使得桥臂电感两端实现电压匹配的同时实现功率传输。

    一种模块化直流变压器拓扑及其控制方法

    公开(公告)号:CN115549485A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202211244386.1

    申请日:2022-10-12

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H02M3/335 H02M1/088

    摘要: 一种模块化直流变压器拓扑及其控制方法,拓扑一个是含集成交错并联Buck/Boost的模块化DAB电路,由两个输入高压侧分压电容、两个高压侧半桥模块阀组、两个桥臂电感、一个高频变压器、低压侧全桥模块、两个Buck/Boost电感、一个中间级电容和输出低压侧电容组成。其中全桥模块与交错并联Buck/Boost实现器件复用,可有效提高功率密度和转换效率。该拓扑结合了模块均压控制和脉宽/移相调制,一方面通过采样各个半桥子模块的电容电压进行排序后分配驱动信号,实现每个半桥模块阀组内部子模块的电压均衡,使阀组上的电压呈现相同的准方波;另一方面,通过脉宽/移相调制在使得桥臂电感两端实现电压匹配的同时实现功率传输。

    一种单级式零电流开关全桥升压直流变换器及其控制方法

    公开(公告)号:CN114285286B

    公开(公告)日:2023-09-01

    申请号:CN202111119433.5

    申请日:2021-09-24

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H02M3/335 H02M1/088 H02M1/32

    摘要: 本发明公开了一种单级式零电流开关全桥升压直流变换器及其控制方法,变换器原边由一个升压电感、一个全桥模块、一组反向串联开关管和一个LC串联谐振腔组成,副边为倍压整流电路,原副边通过高频变压器连接,两个反向串联开关管驱动具有相同的等于0.5的占空比,相位差半个开关周期,超前桥臂两个开关管驱动具有相同的大于0.5的占空比,相位差半个开关周期,滞后桥臂两个开关管的占空比和相位差与超前桥臂相同,反向串联开关管组与超前桥臂的同向开关管具有相同的开通起点,两个桥臂对角线上的开关管驱动之间具有一个移相角。通过控制移相角可以调节传输功率和升压比的大小,且通过变频控制实现宽负载范围所有半导体器件的零电流开关。

    一种适用于LC串联谐振全桥变换器的无环流变频调制方法

    公开(公告)号:CN114785143A

    公开(公告)日:2022-07-22

    申请号:CN202210464776.3

    申请日:2022-04-29

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H02M3/335 H02M1/00

    摘要: 本发明公开了一种适用于LC串联谐振全桥变换器的无环流变频调制方法。本发明适用的变换器中LC串联谐振腔被放置于高频变压器的副边。第一开关管Q1超前第三开关管Q3半个开关周期0.5Ts,两者的占空比相同且不小于0.75;第二开关管Q2超前第四开关管Q4半个开关周期0.5Ts,两者的占空比相同且导通时间为半个串联谐振周期0.5Tr,同一桥臂的上下两个开关管互补导通。通过调节开关频率来控制变换器的电压或功率。本发明在相同输出电压条件下,高频变压器磁通密度的最大值不受开关频率和功率变化的影响,解决在轻载下变压器易饱和的难题;且无环流回流至输入电源,降低半导体器件的电流应力和变换器的无功损耗,提高了效率和功率密度。

    一种单级式零电流开关全桥升压直流变换器及其控制方法

    公开(公告)号:CN114285286A

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN202111119433.5

    申请日:2021-09-24

    申请人: 中南大学

    IPC分类号: H02M3/335 H02M1/088 H02M1/32

    摘要: 本发明公开了一种单级式零电流开关全桥升压直流变换器及其控制方法,变换器原边由一个升压电感、一个全桥模块、一组反向串联开关管和一个LC串联谐振腔组成,副边为倍压整流电路,原副边通过高频变压器连接,两个反向串联开关管驱动具有相同的等于0.5的占空比,相位差半个开关周期,超前桥臂两个开关管驱动具有相同的大于0.5的占空比,相位差半个开关周期,滞后桥臂两个开关管的占空比和相位差与超前桥臂相同,反向串联开关管组与超前桥臂的同向开关管具有相同的开通起点,两个桥臂对角线上的开关管驱动之间具有一个移相角。通过控制移相角可以调节传输功率和升压比的大小,且通过变频控制实现宽负载范围所有半导体器件的零电流开关。