[发明专利]三绕组变压器副边输出串联正反激倍压整流变换器

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种软开关直直变换器，通过三绕组变压器副边输出串联正反激倍压整流电路，可以实现副边正激整流电路和反激整流电路交替向负载提供能量，输出电压倍增，属于电能变换装置中的直直变换器。

二、背景技术

随着电力电子技术的发展，直直变换器得到了广泛的研究和应用，而高可靠性、高功率密度、小体积一直是变换器发展的目标。相对于传统的两绕组变压器倍压整流电路，三绕组变压器副边输出串联正反激倍压整流电路可以使得输出电压倍增，同时保留原边开关管、副边二极管软开关的特点，增大输出功率的同时实现整机体积小、重量轻、变换效率高等优点。

三、发明内容

1、发明目的：本发明目的是提供一种可以实现输出电压倍增、高效率、低纹波直直变换器。

2、技术方案：为了解决上述技术问题，本发明的三绕组变压器副边输出串联正反激倍压整流变换器包括原边输入电路1、副边正激整流电路2、副边反激整流电路3。原边输入电路1包括第一开关管S₁、第二开关管S₂、变压器原边绕组P、第一电容C₁；副边正激整流电路2包括变压器第一副边绕组N₁、变压器第一副边绕组漏感L₁、第二电容C₂、第一二极管D₁、第二二极管D₂和第四电容C₄；副边反激整流电路3包括变压器第二副边绕组N₂、变压器第二副边绕组漏感L₂、第三电容C₃、第三二极管D₃、第四二极管D₄和第五电容C₅。本发明的三绕组变压器副边输出串联正反激倍压整流变换器特征在于，变压器原边绕组P的同名端及第一电容C₁的一端与外接电源E的正极连接；第一电容C₁的另一端与第一开关管S₁的漏极相连；第一开关管S₁的源极及变压器原边绕组P的非同名端与第二开关管S₂的漏极连接；第二开关管S₂的源极与外接电源E的负极连接；变压器第一副边绕组N₁的同名端与变压器第一副边绕组漏感L₁一端相连；变压器第一副边绕组漏感L₁另一端与第二电容C₂的一端相连；第二电容C₂的另一端、第一二极管D₁的阴极及第四电容C₄的一端与外接负载R的一端连接；变压器第一副边绕组N₁的非同名端及第一二极管D₁的阳极与第二二极管D₂的阴极相连；第二二极管D₂的阳极、第三二极管D₃的阴极、第四电容C₄的另一端、第三电容C₃的一端与第五电容C₅的一端连接；变压器第二副边绕组N₂的非同名端与变压器第二副边绕组漏感L₂一端相连；变压器第二副边绕组漏感L₂另一端与第三电容C₃的另一端相连；变压器第二副边绕组N₂的同名端及第三二极管D₃的阳极与第四二极管D₄的阴极相连；第四二极管D₄的阳极及第五电容C₅的另一端与外接负载R的另一端连接。

3、有益效果：本发明的三绕组变压器副边输出串联的正反激倍压整流变换器，具有如下优点：(1)副边正激整流电路和反激整流电路交替向负载提供能量，使纹波减小，同时输出电压增大一倍；(2)实现高频电气隔离；(3)原边有源箝位电路实现开关管零电压开通，副边倍压整流实现二极管零电流关断，提升了效率；(4)整个电路使用有源功率器件较少，结构简单，开销小；(5)控制方案简单，易于实现。

四、附图说明

图1是本发明的三绕组变压器副边输出串联的正反激倍压整流变换器的电路结构示意图，标号名称：1.原边输入电路；2.副边正激整流电路；3.副边反激整流电路。

图2是本发明的三绕组变压器副边输出串联的正反激倍压整流变换器的电路各开关模态示意图。