[发明专利]一种变换器装置以及变换器装置的控制方法

说明书

本申请提供了一种变换器装置以及变换器装置的控制方法，涉及电子电路技术领域，以提升变换器效率、功率密度和电磁兼容特性。变换器装置包括：依次相连的开关网络、谐振网络、变压器和钳位推挽网络，谐振网络包括谐振电容，谐振电容位于开关网络和变压器一次侧之间，钳位推挽网络与变压器二次侧相连，钳位推挽网络包括：第一开关管、第二开关管、钳位电容、连接第一开关管的第一电感及连接第二开关管的第二电感，变压器在靠近钳位推挽网络的二次侧方向包括第一绕组和第二绕组，第一绕组连接第一电感与第二开关管，第二绕组连接第二电感和第一开关管，变压器与钳位推挽网络均不包括除钳位电容以外的其它谐振电容。

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，尤其是涉及一种变换器装置以及变换器装置的控制方法。

背景技术

目前，开关电源被广泛应用于各个领域，如航空航天、军事及新能源汽车等领域，并随着技术的发展各领域对开关电源的高可靠性、高功率密度及高效率的要求越来越高。

谐振变换器作为一种高效率、高功率密度的功率变换器，一直是业界研究重点。谐振变换器通过将谐振电容和谐振电感相串、并联的方式组成谐振网络，并工作于谐振或准谐振状态，使原边开关管实现零电压开关、副边开关管实现零电流关断，从而减小开关损耗。原、副边开关管有多种连接方式，常见的有全桥、半桥、全波、推挽等方式。其中，全波和推挽连接方式在同一时刻仅有一支开关管导通，减小了导通损耗，然而其换流回路包含变压器漏感，在开关管关断时会承受较高电压尖峰，因此在器件选型时需要选择耐压更高的器件，或者由于受限于器件耐压，无法实现更高的电压输出，同时EMC（电磁兼容性）特性也难以提升。

发明内容

本申请的目的在于提供一种变换器装置以及变换器装置的控制方法，以提升变换器的效率、功率密度和电磁兼容特性。

第一方面，本申请实施例提供了一种变换器装置，变换器装置包括：依次相连的开关网络、谐振网络、变压器和钳位推挽网络，其中，谐振网络包括谐振电容，谐振电容位于开关网络和变压器一次侧之间，钳位推挽网络与变压器二次侧相连，钳位推挽网络包括：第一开关管、第二开关管、钳位电容、连接第一开关管的第一电感以及连接第二开关管的第二电感，变压器在靠近钳位推挽网络的二次侧方向上包括第一绕组和第二绕组，第一绕组连接第一电感与第二开关管，第二绕组连接第二电感和第一开关管，变压器与钳位推挽网络均不包括除钳位电容以外的其它谐振电容，第一电感、第二电感均与谐振网络的谐振电容位于变压器的不同侧，第一电感、第二电感和谐振电容共同参与谐振，工作于谐振状态或准谐振状态。

在一个可能的实现中，第一开关管及第二开关管是无源功率开关器件或有源功率开关器件。

在一个可能的实现中，第一电感和第二电感均是独立电感，或者是集成电感，或者是与变压器集成在一起的电感或漏感。

在一个可能的实现中，谐振网络还包括：第三电感，第三电感是独立电感，或者，是与变压器集成在一起的电感或漏感，第三电感与谐振电容、第一电感及第二电感共同参与谐振。

在一个可能的实现中，换器的能量流动方向为单向，或者为双向。

在一个可能的实现中，开关网络、谐振网络、变压器和钳位推挽网络依次连接，无论工作顺序是由开关网络向钳位推挽网络，还是钳位推挽网络向开关网络，钳位推挽网络的电流通路始终包括第一开关管、钳位电容、第一绕组、第二绕组、第一电感及第二电感，或者，第二开关管、钳位电容、第一绕组、第二绕组、第一电感及第二电感。

第二方面，提供了一种变换器装置的控制方法，控制方法应用于上述的变换器装置，所述方法包括：

当开关网络向钳位推挽网络传输电流时，控制开关网络的开关频率使谐振网络与第一电感及第二电感工作于谐振状态或准谐振状态，谐振网络输出电压经变压器变换，得到第一电压；