2均下降為O,iD—i也仍為O ;t5<t<t6時(shí)間區(qū)間內(nèi),兩個(gè)變壓器和輸入側(cè)的6個(gè)開關(guān)管均無電流通過,輸出側(cè)也只由兩個(gè)電容(^和Ccl2向負(fù)載供電,與模態(tài)三相同。
[0025]應(yīng)當(dāng)指出的是,電流不一定是呈現(xiàn)等腰三角形的,這與兩個(gè)變壓器的變比取值有關(guān)。
[0026]有益效果:相對(duì)于傳統(tǒng)的大功率DC/DC變換器,本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)的同時(shí)減小了環(huán)流的出現(xiàn),大大降低了系統(tǒng)的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗;另外,電感放置在變換器的輸入側(cè)也能有效減小電感量并且避免副邊高壓濾波電感的使用;再者,6個(gè)開關(guān)管中的4個(gè)是固定占空比無需控制,因而系統(tǒng)的控制方法相對(duì)簡單。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的典型驅(qū)動(dòng)和電流波形;
[0028]圖2是主電路工作在模態(tài)一的電流通路圖;
[0029]圖3是主電路工作在模態(tài)二的電流通路圖;
[0030]圖4是主電路工作在模態(tài)三和模態(tài)六的電流通路圖;
[0031]圖5是主電路工作在模態(tài)四的電流通路圖;
[0032]圖6是主電路工作在模態(tài)五的電流通路圖;
[0033]圖7是主電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0035]如圖7所示,一種適用于新能源直流并網(wǎng)的高效直流變換器,所述直流變換器輸入側(cè)包括輸入濾波電容、第一至第六開關(guān)管、第一變壓器原邊、包含有第一變壓器原邊漏感的輸入側(cè)電感和包含有第二變壓器原邊漏感的第二變壓器原邊;
[0036]所述第一開關(guān)管的發(fā)射極連接第二開關(guān)管的集電極組成第一橋臂,第三開關(guān)管的發(fā)射極連接第四開關(guān)管的集電極組成第二橋臂,第五開關(guān)管的發(fā)射極連接第六開關(guān)管的集電極組成第三橋臂;所述輸入濾波電容的正極分別連接第一開關(guān)管、第三開關(guān)管和第五開關(guān)管的集電極,負(fù)極分別連接第二開關(guān)管、第四開關(guān)管和第六開關(guān)管的發(fā)射極,且輸入濾波電容兩側(cè)連接輸入電壓;所述第一變壓器原邊和輸入側(cè)電感串聯(lián)后,一端連接第一開關(guān)管和第二開關(guān)管的中間節(jié)點(diǎn),一端連接第三開關(guān)管和第四開關(guān)管的中間節(jié)點(diǎn),使得第一變壓器原邊、輸入側(cè)電感、第一橋臂和第二橋臂組成第一全橋,且第一變壓器原邊同名端靠近第一橋臂;
[0037]所述第二變壓器原邊一端連接第三開關(guān)管和第四開關(guān)管的中間節(jié)點(diǎn),一端連接第五開關(guān)管和第六開關(guān)管的中間節(jié)點(diǎn),使得第二變壓器原邊、第二橋臂和第三橋臂組成第二全橋,且第二變壓器原邊同名端靠近第三橋臂;
[0038]所述直流變換器輸出側(cè)是包含有第一至第二變壓器的副邊、第一至第二二極管和第一至第二輸出電容的倍壓整流電路;所述第一二極管的正極連接第二二極管的負(fù)極,第二二極管的正極連接第二輸出電容的負(fù)極,第二輸出電容的正極連接第一輸出電容的負(fù)極,第一輸出電容的正極連接第一二極管的正極;所述第一變壓器的副邊的異名端連接第二變壓器的副邊的同名端,第二變壓器的副邊的異名端連接第一至第二輸出電容的中間節(jié)點(diǎn),第一變壓器的副邊的同名端連接第一至第二二極管的中間節(jié)點(diǎn);且串聯(lián)后的第一至第二輸出電容兩側(cè)連接輸出電壓。
[0039]適用于新能源直流并網(wǎng)的高效直流變換器的控制方法,具體方法如下:
[0040](I)第一開關(guān)管和第四開關(guān)管驅(qū)動(dòng)波形完全一樣,第二開關(guān)管和第三開關(guān)管驅(qū)動(dòng)波形完全一樣,第一至第四開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)占空比恒為0.5,且第一開關(guān)管驅(qū)動(dòng)與第二開關(guān)管驅(qū)動(dòng)互補(bǔ),第四開關(guān)管驅(qū)動(dòng)與第三開關(guān)管驅(qū)動(dòng)互補(bǔ);
[0041](2)第五開關(guān)管的開通起點(diǎn)與第一開關(guān)管的開通起點(diǎn)相同,第六開關(guān)管的開通起點(diǎn)與第二開關(guān)管的開通起點(diǎn)相同;
[0042](3)第五開關(guān)管和第六開關(guān)管驅(qū)動(dòng)的占空比相等,通過閉環(huán)控制來調(diào)節(jié)二者的占空比使電路達(dá)穩(wěn)態(tài)。
[0043]圖1為本發(fā)明的典型驅(qū)動(dòng)和電流波形,具體的,適用于新能源直流并網(wǎng)的高效直流變換器的控制方法實(shí)現(xiàn)的工作方法,一個(gè)周期內(nèi)包括六種工作模態(tài);其中:Vin為輸入電壓,V。為輸出電壓,Ql為第一開關(guān)管,Q2為第二開關(guān)管,Q3為第三開關(guān)管,Q4為第四開關(guān)管,Q5為第五開關(guān)管,06為第六開關(guān)管;!\為原副邊匝比為1:見的第一變壓器,1~2為原副邊匝比為1:N2的第二變壓器,Cin為輸入濾波電容,Lf為包含有第一變壓器原邊漏感的輸入側(cè)電感;D1為第一二極管,02為第二二極管,Ccil為第一輸出電容和Cci2為第二輸出電容;ip」為從第一變壓器原邊同名端流入的電流,iP—2為從第二變壓器原邊同名端流入的電流,為流經(jīng)第一二極管的電流,iD—2為流經(jīng)第二二極管的電流;所述六種工作模態(tài)如下,其中:t < t6為一個(gè)完整的開關(guān)周期:to < t<t3為如半周期,t3 < t<t6后半周期:
[0044]如圖2所示,模態(tài)一:t<ti
[0045]to時(shí)刻是一個(gè)新開關(guān)周期的起點(diǎn);在所述to時(shí)刻,開關(guān)管Q2和Q3關(guān)斷,開關(guān)管Ql、Q4和Q5開通,Q6處于關(guān)斷狀態(tài)保持不變;在to時(shí)刻之前,電流iP—1、ip_2、iD—1、iD—2均已為O,所以Q2和Q3實(shí)現(xiàn)了零電流關(guān)斷,開關(guān)管Ql、Q4和Q5則為零電流開通;t<tl時(shí)間區(qū)間內(nèi),電流ip—1、iP—2、iD—i均正向線性上升,iD—2仍為O;輸入側(cè)電流分為兩路:第一路從Vin的正極出發(fā),流經(jīng)Q1、Lf、T1的原邊和Q4,回到負(fù)極;第二路從Vin的正極出發(fā),流經(jīng)Q5、T2的原邊和Q4,回到Vin的負(fù)極;輸出側(cè)電流線性上升,流經(jīng)Cm、兩個(gè)電壓器副邊和D1,方向?yàn)樽儔浩鞲边呁肆鞒龅姆较颍?br>[0046]如圖3所示,模態(tài)二:ti < t<t2
[0047]t時(shí)刻Q5關(guān)斷,其余5個(gè)開關(guān)管狀態(tài)保持不變;t < t<t2時(shí)間區(qū)間內(nèi),iP—hip—2、iD—i均線性下降,iD—2保持為O;輸入側(cè)第一路電流方向和電流通路與模態(tài)一中相同;第二路電流方向與模態(tài)一中相同,但由于Q5的關(guān)斷,只在由Q4、T2的原邊和Q6的反并聯(lián)二極管組成的環(huán)路內(nèi)流動(dòng);輸出側(cè)電流線性下降,電流方向和電流通路與模態(tài)一中相同;
[0048]如圖4所示,模態(tài)三:t2<t<t3
[0049]t2時(shí)刻,6個(gè)開關(guān)管狀態(tài)保持不變,iP—1、iP—2、iD—I均下降為O,iD—2也仍為O;t2 < t<t3時(shí)間區(qū)間內(nèi),兩個(gè)變壓器和輸入側(cè)的6個(gè)開關(guān)管均無電流通過,輸出側(cè)也只由兩個(gè)電容(^和Co2向負(fù)載供電;
[0050]如圖5所示,模態(tài)四:t3^t<t4
[0051]t3時(shí)刻是前半個(gè)開關(guān)周期的結(jié)束點(diǎn),也是后半個(gè)開關(guān)周期的起點(diǎn);在t3時(shí)刻,開關(guān)管Ql和Q4關(guān)斷,開關(guān)管Q2、Q3和Q6開通,Q5處于關(guān)斷狀態(tài)保持不變;在七3時(shí)刻之如,電流ip—1、ip—2、iD—l、iD—2均已為O,所以Ql和Q4實(shí)現(xiàn)了零電流關(guān)斷,開關(guān)管Q2、Q3和Q6則為零電流開通;t3
<t<t4時(shí)間區(qū)間內(nèi),ip—1、ip—2反向線性上升,iD—2正向線性上升,iD—I仍為O ;輸入側(cè)電流也分為兩路:第一路從Vin的正極出發(fā),流經(jīng)Q3、T1的原邊、Lf和出,回到L負(fù)極;第二路從正極出發(fā),流經(jīng)Q3、T^原邊和Q6,回到Vin的負(fù)極;輸出側(cè)電流線性上升,流經(jīng)D2、兩個(gè)電壓器副邊和Ccll,為變壓器副邊同名端流入的方向。
[0052]如圖6所示,模態(tài)五:t4^t<t5
[0053]t4時(shí)刻Q6關(guān)斷,其余5個(gè)開關(guān)管狀態(tài)保持不變;t4 < t <t5時(shí)間區(qū)間內(nèi),iP_1、iP_2、iD_2均線性下降,保持為O;輸入側(cè)第一路電流方向和電流通路與模態(tài)四中相同;第二路電流方向與模態(tài)四中相同,但由于Q6的關(guān)斷,只在由Q3、T2的原邊和^的反并聯(lián)二極管組成的環(huán)路內(nèi)流動(dòng);輸出側(cè)電流線性下降,電流方向和電流通路與模態(tài)四中相同;
[0054]模態(tài)六:t5^t<t6
[0055]t5時(shí)刻,6個(gè)開關(guān)管狀態(tài)保持不變,iP—1、iP—2、iD—2均下降為O,iD—I也仍為O;ts < t<te時(shí)間區(qū)間內(nèi),兩個(gè)變壓器和輸入側(cè)的6個(gè)開關(guān)管均無電流通過,輸出側(cè)也只由