[发明专利]基于堆叠桥的LCLCL高阶直流变换器及控制方法

说明书

一种基于堆叠桥的LCLCL高阶直流变换器及控制方法，属于功率变换器设计技术领域。本发明为解决现有LLC谐振变换器电压输入范围受限并且易产生电压输入波动的问题。变换器包括：开关管S₁、开关管S₂、开关管S₃和开关管S₄依次连接形成堆叠桥，带阻滤波器、变压器T的原边、谐振电感L_r和谐振电容C_r依次串联在上桥臂和下桥臂之间；变压器T副边的一端连接二极管D₁的阳极，二极管D₁的阴极连接二极管D₂的阴极，二极管D₂的阳极连接变压器T副边的另一端；变压器T副边的中间抽头与二极管D₂的阴极之间连接输出电容C₀；输出电容C₀与负载电阻R_L相并联。本发明在实现电压宽范围输入的同时，降低了副边二极管损耗。

技术领域

本发明涉及基于堆叠桥的LCLCL高阶直流变换器及控制方法，属于功率变换器设计技术领域。

背景技术

现有LLC谐振变换器的电压输入范围受限，无法胜任宽范围输入调压场合的需要；并且其电源质量不佳，在例如地下勘探钻井等场合，极易产生电压输入波动。

发明内容

针对现有LLC谐振变换器电压输入范围受限并且易产生电压输入波动的问题，本发明提供一种基于堆叠桥的LCLCL高阶直流变换器及控制方法。

本发明提供了一种基于堆叠桥的LCLCL高阶直流变换器，包括开关管S₁、开关管S₂、开关管S₃、开关管S₄、谐振电容C_r、谐振电感L_r、变压器T、带阻滤波电感L_p、带阻滤波电容C_p、二极管D₁、二极管D₂、输出电容C₀、分压电容C_in1和分压电容C_in2；

开关管S₁、开关管S₂、开关管S₃和开关管S₄依次连接形成堆叠桥，开关管S₁和开关管S₂构成上桥臂，上桥臂并联分压电容C_in1；开关管S₃和开关管S₄构成下桥臂，下桥臂并联分压电容C_in2；

带阻滤波电感L_p和带阻滤波电容C_p相并联形成带阻滤波器；

带阻滤波器、变压器T的原边、谐振电感L_r和谐振电容C_r依次串联在上桥臂和下桥臂之间；

变压器T副边的一端连接二极管D₁的阳极，二极管D₁的阴极连接二极管D₂的阴极，二极管D₂的阳极连接变压器T副边的另一端；

变压器T副边的中间抽头与二极管D₂的阴极之间连接输出电容C₀；输出电容C₀与负载电阻R_L相并联。

根据本发明的基于堆叠桥的LCLCL高阶直流变换器，

开关管S₁的漏极用于连接电源的正极，开关管S₁的源极连接开关管S₂的漏极，开关管S₂的源极连接开关管S₃的漏极，开关管S₃的源极连接开关管S₄的漏极，开关管S₄的源极用于连接电源的负极；