[发明专利]一种含有可调电感网络的全桥DC/DC变换器

说明书

本发明提出了一种含有可调电感网络的全桥DC‑DC变换器，包括了一个由单相全桥逆变电路和可调电感网络组成的原边模块、高频变压器以及包含整流电路的副边模块。原边可调电感网络可根据输入功率调节电感值，使变换器一直处于软开关工作状态。同时通过原边全桥逆变电路将直流电转化成交流电，并通过耦合方式将交流电传输至副边模块，副边模块用于将收到的交流电转化成直流电，然后再施加于负载上。本发明中可调电感网络的运用没有改变全桥DC‑DC变换器基本的工作模态，能够保持原变换器控制简单的优点。

技术领域

本发明涉及一种直流-直流变换器，具体说是一种含有可调电感网络的全桥DC-DC变换器。

背景技术

全桥DC-DC变换器通过其高频变压器一方面可以实现输入输出的电气隔离，另一方面所有开关管在满足一定的条件下可以实现软开关工作状态，因此具有能力传输效率高、功率密度高、安全性好等优点。在较多的工业场合中得到了应用，如电动汽车充电机、航空航天领域。但全桥DC/DC变换器传输功率受限于变压器等效漏感的大小，在传输功率较大时需要电路中变压器的等效漏感值较小，但较小的漏感值在变换器轻载运行时会使得变换器中的功率开关管难以实现软开关工作状态，进而导致变换器传输效率低，发热严重，运行不稳定等问题。现有解决方案大多集中在增加辅助谐振电路增加功率开关的软开关的运行区间，该类方案存在无源器件体积大、成本高且控制策略复杂等问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种含有可调电感网络的全桥DC-DC变换器，一方面解决了现有全桥DC-DC变换器软开关区间不大的问题，另一方面无需改变原变换器控制策略，不仅能够增加变换器软开关工作区间，同时变换器控制方式也简单易于实现。

本发明采取的技术方案为：

一种含有可调电感网络的全桥DC-DC变换器，包含一个由单相全桥逆变电路和可调电感网络组成的原边模块、高频变压器T以及包含整流电路的副边模块。其原边模块包括四个功率开关S₁、S₂、S₃、S₄，四个二极管D₁、D₂、D₃、D₄，四个电容C₁、C₂、C₃、C₄，一个可调电感网络,一个高频变压器等效漏感L_k。所述可调电感网络由n个辅助开关S_a1、S_a2…S_an和n个辅助电感L_a1、L_a2…L_an构成。原边模块具体电路连接形式如下：