專利名稱：共用rcd磁復(fù)位支路正激直流變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是兩種共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器，屬電力電子變換器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
正激變換器是電力電子變換器拓?fù)渲惺种匾囊活?，相?duì)于反激變換器，正激變換器輸出功率不受變壓器儲(chǔ)能的限制，因此更適用于中大功率應(yīng)用場(chǎng)合；相對(duì)于全橋、半橋變換器，正激變換器不存在開關(guān)管橋臂直通的危險(xiǎn)，具有高可靠性，因此正激變換器在工業(yè)、航空航天電源等對(duì)可靠性有特殊要求的場(chǎng)合獲得了廣泛應(yīng)用。正激變換器包括多種類型，如雙管正激、RCD正激等類型。雙管正激變換器具有開關(guān)管電壓應(yīng)力低、變壓器激磁能量回饋電源輸入端、效率較高等優(yōu)點(diǎn)，但雙管正激變換器的開關(guān)管最大占空比只能為0. 5， 導(dǎo)致副邊整流二極管的應(yīng)力高、輸出電壓/電流脈動(dòng)大等問題，限制了其在輸入電壓寬范圍變化的場(chǎng)合應(yīng)用。RCD正激變換器開關(guān)管的占空比不受限制，但開關(guān)管電壓應(yīng)力高，且變壓器激磁能量全部被磁復(fù)位電阻消耗掉、效率較低，而且同樣存在副邊整流二極管電壓應(yīng)力高、輸出電壓/電流脈動(dòng)大的問題。中國(guó)專利CN200410016336. 3提供了一種電阻、電容、 二極管復(fù)位雙管正激變換器，能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)管占空比擴(kuò)展，使占空比在較寬范圍內(nèi)變化，且僅有部分激磁能量被磁復(fù)位電阻消耗、變換效率較高，但無法解決副邊整流二極管電壓應(yīng)力高、輸出電壓/電流脈動(dòng)大的問題，在一定程度上限制了其在輸入電壓寬范圍變化場(chǎng)合的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供兩種共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器。2、技術(shù)方案為了敘述方便，以下結(jié)合附圖1 附圖2說明本發(fā)明的技術(shù)方案。第一種共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器，如附圖1所示，所述共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器由兩路正激變換器輸入串聯(lián)輸出串聯(lián)并共用RCD磁復(fù)位支路構(gòu)成，變換器由輸入直流源(Vin)、第一輸入分壓電容(C1)、第二輸入分壓電容(C2)、第一開關(guān)管餌)、第二開關(guān)管(S2)、第一磁復(fù)位二極管(Dca)、第一磁復(fù)位電容(Cca)、第一磁復(fù)位電阻(Rca)、第一變壓器(T1)、第二變壓器(T2)、第一二極管(D1)、第二二極管(D2)、第三二極管(D3)、第四二極管 (D4)、輸出濾波電感(L。)、輸出濾波電容(C。)和負(fù)載OU構(gòu)成，其中第一變壓器(T1)由第一原邊繞組(Npi)和第一副邊繞組(Nsi)構(gòu)成，第二變壓器(T2)由第二原邊繞組(Np2)和第二副邊繞組(Ns2)構(gòu)成；其中輸入直流源(Vin)的正極分別連于第一輸入分壓電容(C1)的正端和第一開關(guān)管(S1)的漏極，第一開關(guān)管(S1)的源極分別連于第一磁復(fù)位電容(Cca)的負(fù)端、第一磁復(fù)位電阻(RJ的一端和第一原邊繞組(Np1)的同名端，第一原邊繞組(Np1)的非同名端分別連于第二原邊繞組(Np2)的同名端、第一輸入分壓電容(C1)的負(fù)端和第二輸入分壓電容(C2)的正端，第二原邊繞組(Np2)的非同名端分別連于第二開關(guān)管(S2)的漏極和第一磁復(fù)位二極管(Dca)的陽極，第二開關(guān)管(S2)的源極分別連于第二輸入分壓電容(C2)的負(fù)端和輸入直流源(Vin)的負(fù)極，第一磁復(fù)位二極管(Dca)的陰極分別連于第一磁復(fù)位電容(Cca)的正端和第一磁復(fù)位電阻(RJ的另一端，第一副變繞組(Nsi)的同名端連于第一二極管(D1)的陽極，第一二極管(D1)的陰極分別連于第二二極管(D2)的陰極和輸出濾波電感(L。)的一端，輸出濾波電感(L。)的另一端分別連于輸出濾波電容(C。)的正端和負(fù)載(R。)的一端，負(fù)載OU的另一端分別連于輸出濾波電容(C。)的負(fù)端、第三二極管(D3)的陽極和第四二極管(D4)的陽極，第三二極管(D3)的陰極連于第二副邊繞組(Ns2)的非同名端，第二副邊繞組 (Ns2)的同名端分別連于第四二極管(D4)的陰極、第二二極管(D2)的陽極和第一副邊繞組 (Nsi)的非同名端。第二種共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器，如附圖2所示，所述共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器由兩路正激變換器輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)構(gòu)成，變換器由輸入直流源(Vin)、第一開關(guān)管(S1)、第二開關(guān)管(S2)、第三開關(guān)管(S3)、第四開關(guān)管(S4)、第一磁復(fù)位電容(Cca)、第二磁復(fù)位電容(C。2)、第一磁復(fù)位二極管(DJ、第二磁復(fù)位二極管(D。2)、第一磁復(fù)位電阻 (Rcl)、第二磁復(fù)位電阻(R。2)、第一變壓器(T1)、第二變壓器(T2)、第一二極管(D1)、第二二極管(D2)、第三二極管(D3)、第四二極管(D4)、輸出濾波電感(L。)、輸出濾波電容(C0)和負(fù)載 (R0)構(gòu)成，其中第一變壓器(T1)由第一原邊繞組(Npi)和第一副邊繞組(Nsi)構(gòu)成，第二變壓器(T2)由第二原邊繞組(Np2)和第二副邊繞組(Ns2)構(gòu)成；其中輸入直流源(Vin)的正極分別連于第一開關(guān)管(S1)的漏極和第三開關(guān)管 (S3)的漏極，輸入直流源(Vin)的負(fù)極分別連于第二開關(guān)管(S2)的源極和第四開關(guān)管(S4) 的源極，第一開關(guān)管(S1)的源極分別連于第一磁復(fù)位電容(Cca)的負(fù)端、第一磁復(fù)位電阻 (Rcl)的一端和第二原邊繞組(Np2)的同名端，第一磁復(fù)位電容(Cca)的正端分別連于第一磁復(fù)位電阻O^1)的另一端和第一磁復(fù)位二極管(DJ的陰極，第一磁復(fù)位二極管(Dca)的陽極分別連于第二開關(guān)管(S2)的漏極和第一原邊繞組(Npi)的非同名端，第三開關(guān)管(S3)的源極分別連于第二磁復(fù)位電容(C。2)的負(fù)端、第二磁復(fù)位電阻(R。2)的一端和第一原邊繞組 (Npi)的同名端，第二磁復(fù)位電容(C。2)的正端分別連于第二磁復(fù)位電阻(R。2)的另一端和第二磁復(fù)位二極管(D。2)的陰極，第二磁復(fù)位二極管(D。2)的陽極分別連于第四開關(guān)管(S4)的漏極和第二原邊繞組(Np2)的非同名端，第一副變繞組( )的同名端連于第一二極管(D1) 的陽極，第一二極管(D1)的陰極分別連于第二二極管(D2)的陰極和輸出濾波電感(L。)的一端，輸出濾波電感(L。)的另一端分別連于輸出濾波電容(C。)的正端和負(fù)載(R。)的一端， 負(fù)載OU的另一端分別連于輸出濾波電容(C。)的負(fù)端、第三二極管(D3)的陽極和第四二極管(D4)的陽極，第三二極管(D3)的陰極連于第二副邊繞組(Ns2)的非同名端，第二副邊繞組(Ns2)的同名端分別連于第四二極管(D4)的陰極、第二二極管(D2)的陽極和第一副邊繞組(Nsi)的非同名端。本發(fā)明的特點(diǎn)和技術(shù)效果(1)兩路正激共用磁復(fù)位支路，使用器件數(shù)目少、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、成本低；(2)大部分變壓器激磁能量回饋電源輸入端，損耗小、效率高；(3)開關(guān)管電壓應(yīng)力低、可靠性高；(4)開關(guān)管的占空比可以大于0.5，適用于電壓寬輸入范圍變化的應(yīng)用場(chǎng)合；
5
(5)兩路正激輸出串聯(lián)，有效減小副邊整流管的電壓/電流應(yīng)力，減小輸出電流/ 電壓脈動(dòng)，減小輸出濾波器的體積。


圖1為本發(fā)明第一種共用RCD磁復(fù)位支路正激直流變換器的電路原理圖；圖2為本發(fā)明第二種共用RCD磁復(fù)位支路正激直流變換器由兩路正激變換器輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)構(gòu)成的電路原理圖；圖3是本發(fā)明第一種共用RCD磁復(fù)位支路正激直流變換器工作于占空比D < 0. 5 時(shí)的主要波形圖；圖中DS1、Ds2分別是第一、第二開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，ON表示開關(guān)管開通， OFF表示開關(guān)管關(guān)斷；iDc;1是第一磁復(fù)位二極管的電流；isl、iS2分別是第一、第二、開關(guān)管的源極電流，流出為正值；vNP1、vNP2分別是第一和第二原邊繞組的電壓，其中第一和第二原邊繞組的同名端為正，非同名端為負(fù)；vsl、^2分別是第一、第二開關(guān)管的漏極與源極間的電壓；t0 t6表示時(shí)間。圖4 圖9分別為本發(fā)明第一種共用RCD磁復(fù)位支路正激直流變換器工作于占空比D < 0. 5時(shí)開關(guān)模態(tài)1 開關(guān)模態(tài)6的等效電路原理圖。圖10是本發(fā)明第一種共用RCD磁復(fù)位支路正激直流變換器在占空比D > 0. 5時(shí)的主要波形圖；圖11 圖16分別為本發(fā)明第一種共用RCD磁復(fù)位支路正激直流變換器工作于占空比D彡0. 5時(shí)在開關(guān)模態(tài)1 開關(guān)模態(tài)6的等效電路原理1、圖2、圖4 圖9及圖11 圖16中的標(biāo)號(hào)名稱Vin為輸入直流源A1A2A^ S4分別為第一、第二、第三、第四開關(guān)管；Dc^De2為第一、第二磁復(fù)位二極管；Cc^Ce2為第一、 第二磁復(fù)位電容；Rc^Re2為第一、第二磁復(fù)位電阻；I\、T2分別為第一、第二變壓器；NpiAsi分別為第一原邊繞組、第一副邊繞組；NP2、NS2分別為第二原邊繞組、第二副邊繞組KpC2分別為第一、第二輸入分壓電容諷 D4分別為第一、第二、第三、第四二極管；L。為輸出濾波電感；C0為輸出濾波電容；R。為負(fù)載。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖3 附圖16說明本發(fā)明第一種共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器的具體實(shí)施方式
。第一種共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器，如附圖1所示，所述共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器由兩路正激變換器輸入串聯(lián)輸出串聯(lián)并共用RCD磁復(fù)位支路構(gòu)成，變換器由輸入直流源(Vin)、第一輸入分壓電容(C1)、第二輸入分壓電容(C2)、第一開關(guān)管餌)、第二開關(guān)管(S2)、第一磁復(fù)位二極管(Dca)、第一磁復(fù)位電容(Cca)、第一磁復(fù)位電阻(I^1)、第一變壓器(T1)、第二變壓器(T2)、第一二極管(D1)、第二二極管(D2)、第三二極管(D3)、第四二極管 (D4)、輸出濾波電感(L。)、輸出濾波電容(C。)和負(fù)載OU構(gòu)成，其中第一變壓器(T1)由第一原邊繞組(Npi)和第一副邊繞組(Nsi)構(gòu)成，第二變壓器(T2)由第二原邊繞組(Np2)和第二副邊繞組(Ns2)構(gòu)成；其中輸入直流源(Vin)的正極分別連于第一輸入分壓電容(C1)的正端和第一開關(guān)管(S1)的漏極，第一開關(guān)管(S1)的源極分別連于第一磁復(fù)位電容(Cca)的負(fù)端、第一磁復(fù)
6位電阻(RJ的一端和第一原邊繞組(Npi)的同名端，第一原邊繞組(Npi)的非同名端分別連于第二原邊繞組(Np2)的同名端、第一輸入分壓電容(C1)的負(fù)端和第二輸入分壓電容(C2) 的正端，第二原邊繞組(Np2)的非同名端分別連于第二開關(guān)管(S2)的漏極和第一磁復(fù)位二極管(Dca)的陽極，第二開關(guān)管(S2)的源極分別連于第二輸入分壓電容(C2)的負(fù)端和輸入直流源(Vin)的負(fù)極，第一磁復(fù)位二極管(Dca)的陰極分別連于第一磁復(fù)位電容(Cca)的正端和第一磁復(fù)位電阻(RJ的另一端，第一副變繞組(Nsi)的同名端連于第一二極管(D1)的陽極，第一二極管(D1)的陰極分別連于第二二極管(D2)的陰極和輸出濾波電感(L。)的一端，輸出濾波電感(L。)的另一端分別連于輸出濾波電容(C。)的正端和負(fù)載(R。)的一端，負(fù)載OU的另一端分別連于輸出濾波電容(C。)的負(fù)端、第三二極管(D3)的陽極和第四二極管(D4)的陽極，第三二極管(D3)的陰極連于第二副邊繞組(Ns2)的非同名端，第二副邊繞組 (Ns2)的同名端分別連于第四二極管(D4)的陰極、第二二極管(D2)的陽極和第一副邊繞組 (Nsi)的非同名端。第二種共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器，如附圖2所示，所述共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器由兩路正激變換器輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)構(gòu)成，變換器由輸入直流源(Vin)、第一開關(guān)管(Si)、第二開關(guān)管(S2)、第三開關(guān)管(S3)、第四開關(guān)管(S4)、第一磁復(fù)位電容(Ccl)、 第二磁復(fù)位電容(c。2)、第一磁復(fù)位二極管(Dca)、第二磁復(fù)位二極管(D。2)、第一磁復(fù)位電阻 (Rcl)、第二磁復(fù)位電阻(R。2)、第一變壓器(T1)、第二變壓器(T2)、第一二極管(D1)、第二二極管(D2)、第三二極管(D3)、第四二極管(D4)、輸出濾波電感(L。)、輸出濾波電容(C0)和負(fù)載 (R0)構(gòu)成，其中第一變壓器(T1)由第一原邊繞組(Npi)和第一副邊繞組(Nsi)構(gòu)成，第二變壓器(T2)由第二原邊繞組(Np2)和第二副邊繞組(Ns2)構(gòu)成；其中輸入直流源(Vin)的正極分別連于第一開關(guān)管(S1)的漏極和第三開關(guān)管 (S3)的漏極，輸入直流源(Vin)的負(fù)極分別連于第二開關(guān)管(S2)的源極和第四開關(guān)管(S4) 的源極，第一開關(guān)管(S1)的源極分別連于第一磁復(fù)位電容(Cca)的負(fù)端、第一磁復(fù)位電阻 (Rcl)的一端和第二原邊繞組(Np2)的同名端，第一磁復(fù)位電容(Cca)的正端分別連于第一磁復(fù)位電阻O^1)的另一端和第一磁復(fù)位二極管(DJ的陰極，第一磁復(fù)位二極管(Dca)的陽極分別連于第二開關(guān)管(S2)的漏極和第一原邊繞組(Npi)的非同名端，第三開關(guān)管(S3)的源極分別連于第二磁復(fù)位電容(C。2)的負(fù)端、第二磁復(fù)位電阻(R。2)的一端和第一原邊繞組 (Npi)的同名端，第二磁復(fù)位電容(C。2)的正端分別連于第二磁復(fù)位電阻(R。2)的另一端和第二磁復(fù)位二極管(D。2)的陰極，第二磁復(fù)位二極管(D。2)的陽極分別連于第四開關(guān)管(S4)的漏極和第二原邊繞組(Np2)的非同名端，第一副變繞組( )的同名端連于第一二極管(D1) 的陽極，第一二極管(D1)的陰極分別連于第二二極管(D2)的陰極和輸出濾波電感(L。)的一端，輸出濾波電感(L。)的另一端分別連于輸出濾波電容(C。)的正端和負(fù)載(R。)的一端， 負(fù)載OU的另一端分別連于輸出濾波電容(C。)的負(fù)端、第三二極管(D3)的陽極和第四二極管(D4)的陽極，第三二極管(D3)的陰極連于第二副邊繞組(Ns2)的非同名端，第二副邊繞組(Ns2)的同名端分別連于第四二極管(D4)的陰極、第二二極管(D2)的陽極和第一副邊繞組(Nsi)的非同名端。下面以附圖1所示的第一種共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器為例，結(jié)合附圖3 附圖16說明其具體工作原理及工作過程。在分析前先作如下假設(shè)(1)所有開關(guān)管及二極管均為理想器件；(2)分壓電容C1和C2足夠大且相等，可以將它們看作Vin/2的電壓源；(3)開關(guān)管S1和&占空比大小相等且交錯(cuò)導(dǎo)通，開關(guān)管的占空比記為D。分別對(duì)占空比D < 0. 5和D彡0. 5兩種情況進(jìn)行分析。(I)D <0.5變換器在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)共有六個(gè)工作模態(tài)，主要波形圖如附圖3所示。開關(guān)模態(tài)1(對(duì)應(yīng)于[t0, tj，其等效電路如附圖4所示)、時(shí)刻，S1開通，S2關(guān)斷，Dca導(dǎo)通，變換器通過T1向副邊傳遞能量，T1的磁化電流從0開始變大，T2的磁化電流通過共用RCD磁復(fù)位支路和T1繼續(xù)去磁，D2、D3截止，DpD4導(dǎo)通。在該模態(tài)，T1原邊繞組電壓為Vin/2，S2的電壓應(yīng)力為Vin+V&1，其中Vfcl為第一磁復(fù)位電容Cel上的電壓。開關(guān)模態(tài)2 (對(duì)應(yīng)于[t1;t2]，其等效電路如附圖5所示)^時(shí)刻，S1仍導(dǎo)通，&仍關(guān)斷，Dcl中的電流降為0，T2完成磁復(fù)位，變換器仍通過T1向副邊傳遞能量，D2、D3截止，D1, D4導(dǎo)通。在該模態(tài)，T1原邊繞組電壓為Vin/2，T2原邊繞組電壓被箝位在0, 的電壓應(yīng)力為 Vin/2。開關(guān)模態(tài)3 (對(duì)應(yīng)于[t2，t3]，其等效電路如附圖6所示)t2時(shí)刻，S1關(guān)斷，$仍關(guān)斷，Del導(dǎo)通，T1的磁化電流通過共用RCD磁復(fù)位支路和T2開始去磁，磁化電流減小，DpD3截止，L。通過D2、D4進(jìn)行續(xù)流。在該模態(tài)，S1的電壓應(yīng)力為Vin/2+VCc;1，S2的電壓應(yīng)力為Vin/2。開關(guān)模態(tài)4(對(duì)應(yīng)于[t3，t4]，其等效電路如附圖7所示):t3時(shí)刻，S2開通，S1仍關(guān)斷，Dcl導(dǎo)通，變換器通過T2向副邊傳送能量，T1的磁化電流流經(jīng)共用RCD磁復(fù)位支路和 T2繼續(xù)去磁，DpD4截止，D2、D3導(dǎo)通。在該模態(tài)，T2原邊繞組電壓為Vin/2，S1的電壓應(yīng)力為 Vin+Vccl °開關(guān)模態(tài)5 (對(duì)應(yīng)于[t4，t5]，其等效電路如附圖8所示):t4時(shí)刻，&仍導(dǎo)通，S1M 關(guān)斷，Dcl中的電流降為0，T1完成磁復(fù)位，變換器仍通過T2向副邊傳遞能量，D1^T4截止，D2, D3導(dǎo)通。在該模態(tài)，T1原邊繞組電壓被箝位在0，T2原邊繞組電壓為VinZ^S1的電壓應(yīng)力為 Vin/2。開關(guān)模態(tài)6 (對(duì)應(yīng)于[t5，t6]，其等效電路如附圖9所示)t5時(shí)刻，$關(guān)斷，S1仍關(guān)斷，Del導(dǎo)通，T2的磁化電流通過共用RCD磁復(fù)位支路和T1開始去磁，磁化電流減小，DpD3截止，L。通過D2、D4進(jìn)行續(xù)流。在該模態(tài)，S1的電壓應(yīng)力為NJ2，&的電壓應(yīng)力為Vin/2+VCcl。(2) D 彡 0.5變換器在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)共有六個(gè)工作模態(tài)，主要波形圖如附圖10所示。開關(guān)模態(tài)1 (對(duì)應(yīng)于[t0, tj，其等效電路如附圖11所示):t0時(shí)刻，S1開通，S2處于導(dǎo)通狀態(tài)，Dcl截止，變換器通過I\、T2同時(shí)向副邊傳遞能量,T1的磁化電流從0開始變大， T2的磁化電流繼續(xù)增大,DpD3導(dǎo)通，D2、D4截止。在該模態(tài)，T1J2原邊繞組電壓均為Vin/2。開關(guān)模態(tài)2 (對(duì)應(yīng)于[t1;t2]，其等效電路如附圖12所示)^時(shí)刻，$關(guān)斷，S1M 處于導(dǎo)通狀態(tài)，Dca導(dǎo)通，變換器通過T1向副邊傳遞能量，T1的磁化電流繼續(xù)增大，T2的磁化電流流過共用RCD磁復(fù)位支路和T1進(jìn)行去磁，DpD4導(dǎo)通，D2、D3關(guān)斷。在該模態(tài)，T1原邊繞組電壓為Vin/2，S2的開關(guān)應(yīng)力為Vin+VCcl。開關(guān)模態(tài)3(對(duì)應(yīng)于[t2，t3]，其等效電路如附圖13所示)t2時(shí)刻，T2的磁化電流降為0，T2磁復(fù)位結(jié)束，S1仍開通, 仍關(guān)斷，變換器通過T1向副邊傳遞能量，T1的磁化電流繼續(xù)增大，D2, D3截止，Dp D4導(dǎo)通。在該模態(tài)，S2承受Vin/2電壓。開關(guān)模態(tài)4 (對(duì)應(yīng)于[t3，，其等效電路如附圖14所示)t3時(shí)刻，S2再次開通，S1M導(dǎo)通，變換器通過1\、T2共同向副邊傳遞能量，Dcl截止，Dp D3導(dǎo)通，D2、D4截止。在該模態(tài)，1\、T2原邊繞組電壓均為Vin/2。開關(guān)模態(tài)5 (對(duì)應(yīng)于[t4，t5]，其等效電路如附圖15所示)t4時(shí)刻，S1關(guān)斷，&仍處于導(dǎo)通狀態(tài)，Dcl導(dǎo)通，變換器通過T2向副邊傳遞能量，T1的磁化電流流過共用RCD磁復(fù)位支路和T2進(jìn)行去磁，D2、D3導(dǎo)通，Dp D4截止。在該模態(tài)，S1電壓應(yīng)力為Vin+VCc;1。開關(guān)模態(tài)6 (對(duì)應(yīng)于[t5，t6]，其等效電路如附圖16所示)t5時(shí)亥IhT1的磁化電流降為0， \磁復(fù)位結(jié)束，S2仍開通,S1仍關(guān)斷，變換器通過T2向副邊傳遞能量，T2的磁化電流繼續(xù)增大，Dp D4截止，T2, D3導(dǎo)通。在該模態(tài)，S1承受Vin/2電壓。假設(shè)變壓器匝比Npi Nsi Np2 Ns2 = 1 η 1 η，其中η為大于0的任意數(shù)值，根據(jù)輸出濾波電感的伏秒平衡關(guān)系可知，負(fù)載兩端電壓V。= IiDVin，其中D可以在0 1之間變化，而不存在傳統(tǒng)正激變換器的占空比限制問題，因此輸入電壓Vin也可以在極寬的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一種共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器，其特征在于所述共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器由輸入直流源(Vin)、第一輸入分壓電容(C1)、第二輸入分壓電容(C2)、第一開關(guān)管 (S》、第二開關(guān)管(S2)、第一磁復(fù)位二極管(DJ、第一磁復(fù)位電容(Cca)、第一磁復(fù)位電阻 (RJ、第一變壓器(T1)、第二變壓器(T2)、第一二極管(D1)、第二二極管(D2)、第三二極管 (D3)、第四二極管(D4)、輸出濾波電感(L。)、輸出濾波電容(C0)和負(fù)載(R0)構(gòu)成，其中第一變壓器(T1)由第一原邊繞組(Npi)和第一副邊繞組(Nsi)構(gòu)成，第二變壓器(T2)由第二原邊繞組(Np2)和第二副邊繞組(Ns2)構(gòu)成；其中輸入直流源(Vin)的正極分別連于第一輸入分壓電容(C1)的正端和第一開關(guān)管 (S1)的漏極，第一開關(guān)管(S1)的源極分別連于第一磁復(fù)位電容(Cca)的負(fù)端、第一磁復(fù)位電阻(RJ的一端和第一原邊繞組(Npi)的同名端，第一原邊繞組(Npi)的非同名端分別連于第二原邊繞組(Np2)的同名端、第一輸入分壓電容(C1)的負(fù)端和第二輸入分壓電容(C2)的正端，第二原邊繞組(Np2)的非同名端分別連于第二開關(guān)管( )的漏極和第一磁復(fù)位二極管 (Dcl)的陽極，第二開關(guān)管(S2)的源極分別連于第二輸入分壓電容(C2)的負(fù)端和輸入直流源(Vin)的負(fù)極，第一磁復(fù)位二極管(DJ的陰極分別連于第一磁復(fù)位電容(CJ的正端和第一磁復(fù)位電阻(RJ的另一端，第一副變繞組(Nsi)的同名端連于第一二極管(D1)的陽極， 第一二極管(D1)的陰極分別連于第二二極管(D2)的陰極和輸出濾波電感(L。)的一端，輸出濾波電感(L。)的另一端分別連于輸出濾波電容(C。)的正端和負(fù)載OU的一端，負(fù)載(R。) 的另一端分別連于輸出濾波電容(C。)的負(fù)端、第三二極管(D3)的陽極和第四二極管(D4)的陽極，第三二極管(D3)的陰極連于第二副邊繞組( )的非同名端，第二副邊繞組(Ns2)的同名端分別連于第四二極管(D4)的陰極、第二二極管(D2)的陽極和第一副邊繞組(Nsi)的非同名端。
2.一種共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器，其特征在于所述共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器由輸入直流源(Vin)、第一開關(guān)管餌)、第二開關(guān)管(S2)、第三開關(guān)管(S3)、第四開關(guān)管(S4)、第一磁復(fù)位電容(Cca)、第二磁復(fù)位電容(C。2)、第一磁復(fù)位二極管(DJ、第二磁復(fù)位二極管(D。2)、第一磁復(fù)位電阻(RJ、第二磁復(fù)位電阻(R。2)、第一變壓器(T1)、第二變壓器 (T2)、第一二極管(D1)、第二二極管(D2)、第三二極管(D3)、第四二極管(D4)、輸出濾波電感 (L。)、輸出濾波電容(C0)和負(fù)載(R0)構(gòu)成，其中第一變壓器(T1)由第一原邊繞組(Npi)和第一副邊繞組(Nsi)構(gòu)成，第二變壓器(T2)由第二原邊繞組(Np2)和第二副邊繞組(Ns2)構(gòu)成；其中輸入直流源(Vin)的正極分別連于第一開關(guān)管(S1)的漏極和第三開關(guān)管(S3)的漏極，輸入直流源(Vin)的負(fù)極分別連于第二開關(guān)管(S2)的源極和第四開關(guān)管(S4)的源極， 第一開關(guān)管(S1)的源極分別連于第一磁復(fù)位電容(CJ的負(fù)端、第一磁復(fù)位電阻(Rca)的一端和第二原邊繞組(Np2)的同名端，第一磁復(fù)位電容(CJ的正端分別連于第一磁復(fù)位電阻 (Rcl)的另一端和第一磁復(fù)位二極管(Dca)的陰極，第一磁復(fù)位二極管(Dca)的陽極分別連于第二開關(guān)管(S2)的漏極和第一原邊繞組(Npi)的非同名端，第三開關(guān)管(S3)的源極分別連于第二磁復(fù)位電容(C。2)的負(fù)端、第二磁復(fù)位電阻(R。2)的一端和第一原邊繞組(Npi)的同名端，第二磁復(fù)位電容(C。2)的正端分別連于第二磁復(fù)位電阻(R。2)的另一端和第二磁復(fù)位二極管Φ。2)的陰極，第二磁復(fù)位二極管(D。2)的陽極分別連于第四開關(guān)管(S4)的漏極和第二原邊繞組(Np2)的非同名端，第一副變繞組( )的同名端連于第一二極管(D1)的陽極，第一二極管(D1)的陰極分別連于第二二極管(D2)的陰極和輸出濾波電感(L。)的一端，輸出濾波電感(L。)的另一端分別連于輸出濾波電容(C。)的正端和負(fù)載(R。)的一端，負(fù)載(R。)的另一端分別連于輸出濾波電容(C。)的負(fù)端、第三二極管(D3)的陽極和第四二極管(D4)的陽極，第三二極管(D3)的陰極連于第二副邊繞組( )的非同名端，第二副邊繞組(Ns2)的同名端分別連于第四二極管(D4)的陰極、第二二極管(D2)的陽極和第一副邊繞組(Nsi)的非同名端。
全文摘要
本發(fā)明公開了兩種共用RCD磁復(fù)位支路正激直流變換器，屬電力電子變換器技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所述共用RCD磁復(fù)位支路直流變換器由兩路正激變換器輸入并聯(lián)或者串聯(lián)、輸出串聯(lián)構(gòu)成。兩路正激變換器共用磁復(fù)位支路，所用器件數(shù)量少；兩路正激變換器的變壓器激磁能量?jī)H有一小部分被RCD磁復(fù)位支路消耗，大部分激磁能量回饋到電源輸入端，變換效率高；兩路正激變換器交錯(cuò)工作，可以有效減小輸出濾波電路的體積重量；兩路正激變換器的開關(guān)管占空比可以大于0.5，可以適應(yīng)極寬的輸入電壓變化范圍，且開關(guān)管的電壓應(yīng)力低；本發(fā)明所述共用RCD磁復(fù)位支路正激變換器適用于輸入電壓寬范圍變化，且對(duì)可靠性、變換效率、功率密度具有較高要求的應(yīng)用場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H02M3/335GK102208872SQ20111015126
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者劉薇, 吳紅飛, 夏炎冰, 邢巖 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)