專利名稱：一種直流/直流電源變換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及直流/直流電源變換裝置。
全橋移相式直流/直流電源變換裝置包括逆變器A、變壓器T1和整流二極管D5，輸入該直流/直流電源變換裝置的直流電壓經(jīng)逆變器變換成交流，經(jīng)變壓器變壓后，整流成為直流電輸出。目前對于逆變器的主開關(guān)實現(xiàn)軟開關(guān)是采用在主開關(guān)回路中串入線性或飽和電感Ls(如

圖1所示)，或采用在輸出整流二極管D5上串聯(lián)飽和電感的方法來實現(xiàn)的。由于線性電感或飽和電感的存在，不僅導(dǎo)致占空比的丟失，而且在大功率應(yīng)用場合，線性電感或飽和電感熱量損耗很大，溫度過高，此外，在輕載條件下滯后臂主開關(guān)也難以實現(xiàn)軟開關(guān)。
鑒于上述，本實用新型的目的是提供一種占空比損失小，無電感額外損耗，并且能使逆變器四橋臂的開關(guān)器件在全負載范圍內(nèi)實現(xiàn)軟開關(guān)的直流/直流電源變換裝置。
本實用新型的直流/直流電源交換裝置，是在現(xiàn)有的直流/直流電源變換裝置中增設(shè)變壓器和整流二極管構(gòu)成，它包括逆變器、變壓器、整流二極管和新增的變壓器及整流二極管，將兩臺變壓器的原邊線圈并聯(lián)后，其二端分別與逆變器左、右橋臂的中點相連，副邊線圈順極性串聯(lián)，其中原變壓器的副邊線圈同名端接原整流二極管正極，新增變壓器的副邊線圈非同名端接新增整流二極管正極，兩整流二極管的負極相連。工作時，利用二臺變壓器之間的磁能轉(zhuǎn)移實現(xiàn)逆變器主開關(guān)的零電壓開通。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細描述。
圖1是現(xiàn)有直流/直流電源變換裝置；圖2是本實用新型直流/直流電源變換裝置示意圖。
參照圖2，本實用新型的直流/直流電源變換裝置包括由主開關(guān)M1～M4各自反并聯(lián)二極管D1～D4和并聯(lián)電容C1～C4構(gòu)成的逆變器A，兩臺變壓器T1、T2及兩整流二極管D5、D6，兩臺變壓器的原邊線圈并聯(lián)，其二端分別與逆變橋左、右橋臂的中點相連，副邊線圈順極性串聯(lián)，其中變壓器T1的副邊線圈同名端接整流二極管D5正極，變壓器T2的副邊線圈非同名端接整流二極管D6正極，兩整流二極管D5、D6的負極相連。
本實用新型的直流/直流電源變換裝置的工作過程如下假設(shè)兩個變壓器的變比為n，設(shè)t＜t0時，變換器工作狀態(tài)為主開關(guān)M2和M4導(dǎo)通，電容C1，C3被輸入電源充電，變壓器原邊電壓等于輸入電壓，功率由變壓器T2原邊傳送到負載。變壓器T1由于D5的反向截止，不向負載傳遞能量，而以激磁電感的形式儲存能量。
t＝t0時刻，令主開關(guān)M4關(guān)斷，原邊電流對電容C4充電，同時變壓器T1的激磁電感釋放磁場能，使電容C1諧振放電到零，二極管D1導(dǎo)通，這時，逆變器的左橋臂導(dǎo)通由主開關(guān)M4轉(zhuǎn)換到M1，實現(xiàn)了M1零電壓開通。D1導(dǎo)通之后，變壓器T2原邊和副邊電壓均為零，原邊電流通過主開關(guān)M2和二極管D1續(xù)流。
t＝t1時刻，令主開關(guān)M2關(guān)斷，電容C2被充電。此時儲存在變壓器T1激磁電感中的能量被釋放出來使得電容C3諧振放電到零，D3導(dǎo)通，此后，原邊電流在輸入電壓的作用下過零(t2)。這個階段逆變器右橋臂導(dǎo)通由主開關(guān)M2轉(zhuǎn)移到M3。實現(xiàn)了M3零電壓開通。
t＞t2時刻，原邊電流繼續(xù)迅速向反方向增長，到t3電路進入穩(wěn)態(tài)，變壓器T1已建立起了電壓，開始向副邊傳遞功率到負載。而變壓器T2則由于副邊整流二極管D6的反向截止無法向負載輸送功率，而以電感的形式在激磁電感中儲存能量，為主開關(guān)M2和M4的零電壓軟開通作準(zhǔn)備。
T4后，變換器開始進入下半周期，運行模式與上面所述相似，分析也與前面一致。
綜上可見，本實用新型通過兩臺變壓器之間激磁能量的相互轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)在全負載范圍內(nèi)逆變器主開關(guān)的零電壓開通，由于直流/直流電源變換裝置僅受變壓器漏感的影響，所以其占空比損失小，與現(xiàn)有技術(shù)相比，無電感上額外損耗。
權(quán)利要求1.一種直流/直流電源變換裝置，包括逆變器[A]、變壓器[T1]和整流二極管[D5]，其特征是增設(shè)一臺變壓器[T2]和整流二極管[D6]，將兩臺變壓器[T1]、[T2]的原邊線圈并聯(lián)后，其二端分別與逆變橋左、右橋臂的中點相連，副邊線圈順極性串聯(lián)，其中變壓器[T1]的副邊線圈同名端接整流二極管[D5]正極，變壓器[T2]的副邊線圈非同名端接整流二極管[D6]正極，兩整流二極管[D5]、[D6]的負極相連。
專利摘要本實用新型的涉及一種直流/直流電源變換裝置,它是在現(xiàn)有的直流/直流變換電路中增設(shè)變壓器和整流二極管構(gòu)成,將兩臺變壓器的原邊線圈并聯(lián)后,其二端分別與逆變器左、右橋臂的中點相連,副邊線圈順極性串聯(lián),其中原變壓器的副邊線圈同名端接原整流二極管正極,新增變壓器的副邊線圈非同名端接新增整流二極管正極,兩整流二極管的負極相連。工作時,利用二臺變壓器之間的磁能轉(zhuǎn)移可實現(xiàn)在全負載范圍內(nèi)逆變器主開關(guān)的零電壓開通,其占空比損失小。
文檔編號H02M3/04GK2413430SQ0020293
公開日2001年1月3日 申請日期2000年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月24日
發(fā)明者徐 明 申請人:浙江大學(xué)