[发明专利]一种双有源桥变换器不对称电压匹配移相控制方法

权利要求书

1.一种双有源桥变换器不对称电压匹配移相控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在双有源桥变换器拓扑中引入隔直电容，配合不对称移相调制，实现原副边电压的等效电压匹配；

步骤2，在满足所述等效电压匹配的条件下，推导获得不对称移相控制方法的各个工作模式下的零电压开关范围和功率分布；

步骤3，根据所述零电压开关范围和功率分布，选取双有源桥变换器全范围的最优工作点；

步骤4，根据输出电压闭环得到原副边之间的移相角，根据电压变比和传输功率大小确定不对称移相调制度；

所述步骤2，包括：

根据模式A、模式B、模式C和模式D的零电压开通范围，综合得到全范围的零电压开通范围：

其中，为移相角关于不对称调制度D的函数值，即获得所述各个工作模式下的零电压开关范围；

传输功率可由一个开关周期内平均传输功率表示，计算公式为：

其中，为传输功率，V_p(t)为原边电压，i_L(t)为电感电流；

根据以上公式，计算得到所述模式A-模式D的传输功率表达式为：

其中，P_A-P_D分别表示模式A-模式D的传输功率表达式，即获得所述各个工作模式下的功率分布；

所述步骤3，包括：

依次遵循以下标准，选取所述双有源桥变换器全范围的最优工作点，所述最优工作点具有完备的传输功率范围和最大的零电压开关区域：

所述模式A下的功率可以从0开始变化，且轻载条件下所有开关管都可以零电压开关；所述模式C和模式D在重载条件具有更大的零电压开关范围；取中间变量d∈(0,0.5)，取功率参考值是中间变量d相对于移相角的一条曲线函数，作为判断开关管能否实现零电压开通的判据之一，当传输功率P∈(0,P*)时，D＝d，工作在所述模式A；当所述传输功率PP*时，D＝-d，工作在所述模式C和模式D。

2.根据权利要求1所述的一种双有源桥变换器不对称电压匹配移相控制方法，其特征在于，所述步骤1，包括：

在所述不对称移相调制中，原边桥臂中点电压存在+Vin、0和-Vin三个电平，持续时间分别为0.5T、DT和(0.5-D)T，其中，D为不对称调制度；

在所述不对称移相调制中，所述原边桥臂中点电压Vab的一个周期平均电压不为0，隔直电容Cp用于消除所述点电压Vab中的直流偏差；

原边电压Vp的波形相当于在所述点电压Vab的基础上减去值为隔直电容电压Vcp的直流偏差，仍为三电平波形，分别为(1-D)Vin、-DVin和-(1+D)Vin；

对于所述不对称移相调制，通过改变所述不对称调制度D，调节所述原边电压Vp的平均值，在电压调制比k小于1的条件下，实现不对称的等效电压匹配，即实现所述原副边电压的等效电压匹配：

其中，V₊为正半周期电压，为负半周期平均电压，V_in为输入电压，V_o为输出电压，D为不对称调制度，T为开关周期，n为变压器变比。