[发明专利]一种电容储能型隔离式DC-DC变换器及其控制方法

权利要求书

1.一种电容储能型隔离式DC-DC变换器，其特征在于，包括一次侧回路、二次侧回路、电容和控制器，其中，

所述一次侧回路包括串联连接并形成第一串联支路的第一功率半导体开关件、第二功率半导体开关件和第三功率半导体开关件；

所述二次侧回路包括串联连接并形成第二串联支路的第四功率半导体开关件、第五功率半导体开关件和第六功率半导体开关件；

所述电容分别与所述第一串联支路和第二串联支路并联连接；

所述控制器包括第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块和第四控制模块，所述第一控制模块用于对第一功率半导体开关件和第三功率半导体开关件进行统一控制；所述第二控制模块用于对第二功率半导体开关件进行控制；所述第三控制模块用于对第四功率半导体开关件和第六功率半导体开关件进行统一控制，所述第四控制模块用于对第五功率半导体开关件进行控制；其中，待变换的一次侧直流电压源、第一电感、第二功率半导体开关、第三电感形成串联闭合回路；变换后的二次侧直流电压、第二电感、第五功率半导体开关、第四电感形成串联闭合回路。

2.根据权利要求1所述的电容储能型隔离式DC-DC变换器，其特征在于，所述一次侧直流电压源的正极一侧连接有第一电感，负极一侧连接有第三电感，所述二次侧直流电压源的正极一侧连接有第二电感，负极一侧连接有第四电感。

3.根据权利要求1所述的电容储能型隔离式DC-DC变换器，其特征在于，所述第一功率半导体开关件、第二功率半导体开关件、第三功率半导体开关件、第四功率半导体开关件、第五功率半导体开关件和第六功率半导体开关件均为第一类型开关，所述第一类型开关包括全控型功率半导体器件、半控型功率半导体器件或组合，其中，所述组合包括全控型功率半导体器件的串联、并联、反并联或反串联组合，以及半控型功率半导体器件的串联、并联、反并联或反串联组合。

4.根据权利要求3所述的电容储能型隔离式DC-DC变换器，其特征在于，所述第一功率半导体开关件、第二功率半导体开关件、第三功率半导体开关件、第四功率半导体开关件、第五功率半导体开关件和第六功率半导体开关件均为所述第一类型开关和第二类型开关的串联、并联、反并联或反串联组合，其中，所述第二类型开关包括功率二极管、功率二极管的串联组合或功率二极管的并联组合。

5.根据权利要求1所述的电容储能型隔离式DC-DC变换器，其特征在于，所述第一功率半导体开关件、第二功率半导体开关件、第三功率半导体开关件、第四功率半导体开关件、第五功率半导体开关件和第六功率半导体开关件均为第二类型开关，所述第二类型开关包括功率二极管、功率二极管的串联组合或功率二极管的并联组合。

6.一种采用权利要求1-5任意一项所述的电容储能型隔离式DC-DC变换器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

工作状态1：第一控制模块控制第一功率半导体开关件和第三功率半导体开关件导通，第四控制模块控制第五功率半导体开关件导通，第二控制模块控制第二功率半导体开关件关断，第三控制模块控制第四功率半导体开关件和第六功率半导体开关件关断，一次侧直流电压源对电容进行充电，二次侧直流电压源进行续流；

工作状态2：第一控制模块控制第一功率半导体开关件和第三功率半导体开关件关断，第三控制模块控制第四功率半导体开关件和第六功率半导体开关件关断，第二控制模块控制第二功率半导体开关件导通，第四控制模块控制第五功率半导体开关件导通，一次侧直流电压源进行续流，二次侧直流电压源也进行续流；

工作状态3：第三控制模块控制第四功率半导体开关件和第六功率半导体开关件导通，第二控制模块控制第二功率半导体开关件导通，第一控制模块控制第一功率半导体开关件和第三功率半导体开关件关断，第四控制模块控制第五功率半导体开关件关断，一次侧直流电压源进行续流，电容对二次侧直流电压源进行放电。