[发明专利]一种共地型三电平直直变换器

说明书

本发明提供一种共地型三电平直直变换器，该变换器包括触发开关管Q1、触发开关管Q2、二极管D1、二极管D2、电容Cb、电容Cf、电感Lf，与传统的三电平变换器相比，该变换器同样属于线性系统变换器，但是传统的三电平变换器开关管繁多，滤波器的体积较大，变换器的动态特性不足。该共地型变换器的开关管的输出电压应力仅为输入电压的一半，并且储能电容的原件尺寸更小，同时续流开关管的输入电压的应力仅为输出电压的一半。

技术领域

本发明涉及一种共地型三电平直直变换器，属于开关电源领域。

背景技术

1992年意大利学者提出零电压开关三电平变换器，该变换器非常适合输入电压高、输出功率大的场合，因此三电平直直变换器被广泛的使用，部分变换器可以通过降低开关应力的同时减小滤波器电感的体积，可以提高变换器的动态特性但是对于现阶段的三电平直直变换器，开关的数目过多，工作模态极其复杂，导致控制过程无法实现连续性控制。

发明内容

技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种共地型三电平直直变换器。

技术方案：本发明提供的一种共地型三电平直直变换器，其特征在于：包括触发开关管Q1、触发开关管Q2、二极管D1、二极管D2、电容Cb、电容Cf、电感Lf；所述的变换器中开关管Q1的一端与Q2及滤波电容Cb相连，触发开关管Q2及滤波电容Cb的另一端分别与二极管D1的两端相连，D1的阴极与电感Lf相连，Lf的另一端与Cf相连。该变换器工作时包括四个模态：

模态1，二极管D1、D2反向截止，触发开关管Q1、Q2导通

模态2，关断触发开关管Q2，控制回路使Q1导通

模态3，导通开关管Q2，关断开关管Q1，使二极管D1、D2处于截止状态，同时将电容Cb正向串入电路中

模态4，关断Q2、Q1,使二极管D2导通，此时将电容Cb反向串入到电路中。所述的变换器输入脉冲为非周期性连续脉冲。

当变换器处于稳态工作状态下，通常将变换器的各支路上电压和电流看成是周期性函数，但其中有一些是非连续的，变换器是PWM型，此变换器的模型精度受采样定理的约束，在小信号动态频率下低于开关频率的一半，模型能够反映实际的相频和幅频的特征。

有益效果：本发明提供一种共地型三电平直直变换器，与传统的三电平变换器相比，该变换器同样属于线性系统变换器，但是传统的三电平变换器开关管繁多，滤波器的体积较大，变换器的动态特性不足。该共地型变换器的开关管的输出电压应力仅为输入电压的一半，并且储能电容的原件尺寸更小，同时续流开关管的输入电压的应力仅为输出电压的一半。

附图说明

图1为一种共地型三电平直直变换器

具体实施方式

下面对本发明的一种共地型三电平直直变换器电路作进一步说明，该电路包括触发开关管Q1、触发开关管Q2、二极管D1、二极管D2、电容Cb、电容Cf、电感Lf；所述的变换器中开关管Q1的一端与Q2及滤波电容Cb相连，触发开关管Q2及滤波电容Cb的另一端分别与二极管D1的两端相连，D1的阴极与电感Lf相连，Lf的另一端与Cf相连。该变换器工作时包括四个模态：

模态1，二极管D1、D2反向截止，触发开关管Q1、Q2导通

模态2，关断触发开关管Q2，控制回路使Q1导通

模态3，导通开关管Q2，关断开关管Q1，使二极管D1、D2处于截止状态，同时将电容Cb正向串入电路中

模态4，关断Q2、Q1,使二极管D2导通，此时将电容Cb反向串入到电路中。所述的变换器输入脉冲为非周期性连续脉冲。

该变换器是一个时变网络，随着开关管的导通和关断，网络的拓扑呈现周期性的变换。对于开关变换器在已知的电路拓扑及工作波形条件下，引入非周期连续函数将变换器在一个周期中的各子拓扑统一成一个拓扑。