[发明专利]串联型DAB拓扑结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力电子技术领域，具体地涉及一种串联型DAB 拓扑结构。

背景技术

串联型双主动桥(Dual Active Bridge，简称DAB)拓扑是一种常见的串联型直流-直流变换器结构。该拓扑能够实现能量双向传递、宽范围软开关等功能，应用较为广泛。

如图1所示包含DAB拓扑的电路中，由S₁₁、S₁₂、S₁₃、S₁₄组成的全桥电路的两个交流输出端连接到变压器的一个原边线圈P₁两端，由S₂₁、S₂₂、S₂₃、S₂₄组成的全桥电路的两个交流输出端连接到变压器的另一个原边线圈P₂两端。两个全桥电路的直流输入端串联在直流总线Vin上。

此时，每个全桥结构需要承受直流总线一半的电压，变压器原边线圈两端的电压较高，从而变压器原边线圈和原边磁芯数量较多。

发明内容

本发明的目的在于提出一种串联型DAB拓扑结构，以减少电子电力变换电路的变压器原边绕组与磁芯数量，减少变压器的体积。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种串联型DAB拓扑结构，所述串联型DAB拓扑结构包括变压器、变压器副边变流模块以及变压器原边变流模块；所述变压器原边变流模块包括：所述变压器原边变流模块包括：第一电感、第一电容、由第一开关管和第二开关管串联组成的第一半桥电路、由第三开关管和第四开关管串联组成的第二半桥电路，以及，第二电感、第二电容、由第五开关管和第六开关管串联组成的第三半桥电路、由第七开关管和第八开关管串联组成的第四半桥电路；所述第一半桥电路、所述第二半桥电路、所述第三半桥电路和所述第四半桥电路相互串联；所述第一半桥电路的半桥中点通过所述第一电感与所述变压器的原边线圈的一端连接，所述第二半桥电路的半桥中点通过所述第一电容与所述变压器的原边线圈的另一端连接；所述第三半桥电路的半桥中点通过所述第二电感与所述变压器的原边线圈的一端连接，所述第四半桥电路的半桥中点通过所述第二电容与所述变压器的原边线圈的另一端连接。

上述方案中，所述变压器副边模块包括由四个副边开关管组成的 H桥全桥电路，所述H桥全桥电路的交流端与所述变压器的副边线圈连接。

上述方案中，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管中的任意开关管为以下中的任一项：场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管、三极管、晶闸管或可控硅。

上述方案中，所述第第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管中的任意开关管的两端并联有反向的二极管或反向的二极管串联组，所述二极管串联组由多个二极管相互串联组成。

上述方案中，所述二极管为以下中的任一项：肖特基二极管、快恢复二极管、硅管二极管或碳化硅二极管。

上述方案中，所述第一半桥电路和所述第二半桥电路的两端各并联有一个原边电容。

采用本发明提供的串联型DAB拓扑结构，串联型DAB拓扑结构的变压器原边绕组以及原边磁芯数量较少，使串联型DAB拓扑结构的体积减小、成本降低。

附图说明

图1是现有技术中一种串联型DAB拓扑结构的结构示意图；

图2是本发明实施例中的串联型DAB拓扑结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。