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专利号: 2021103738243
申请人: 湖北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.具有超宽输出范围的混合DPS双全桥LLC谐振变换器,包括一次侧混合双全桥逆变器(Ⅰ)、混合LLC谐振槽(Ⅱ)、隔离变压器(Ⅲ)、二次侧全桥整流电路(Ⅳ)、输出滤波电容(Co)和输出电阻负载(R);其特征是,一次侧混合双全桥逆变器(Ⅰ)由第一桥臂开关管,第二桥臂开关管,第三桥臂开关管构成三桥臂结构,其中第一桥臂开关管和第二桥臂开关管构成第一全桥逆变器,第一桥臂开关管和第三桥臂开关管构成第二全桥逆变器,第一桥臂开关管为第一、第二全桥逆变器共用开关管,通过改变第二、第三桥臂开关管的移相角,实现25‑

980V的超宽输出电压范围。

2.如权利要求1所述具有超宽输出范围的混合DPS双全桥LLC谐振变换器,其特征是,一次侧混合双全桥逆变器(Ⅰ)由第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)、第五开关管(Q5)和第六开关管Q6组成,其中共用第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)构成三桥臂六开关结构;

混合LLC谐振槽(Ⅱ)由谐振电容(Cr)和谐振电感(Lr),与第一励磁电感(Lm1)构成第一谐振槽,与第二励磁电感(Lm2)构成第二谐振槽;

隔离变压器(Ⅲ)包括第一隔离变压器(T1)和第二隔离变压器(T2)采用双绕组型高频变压器,其一次侧绕组与二次侧绕组匝数比为Np∶Ns=n∶1;

二次侧全桥整流电路(Ⅳ)由二次侧第一整流二极管(D1)、第二整流二极管(D2)、第三整流二极管(D3)、第四整流二极管(D4)组成;

一次侧第一开关管(Q1)、第三开关管(Q3)、第五开关管(Q5)的漏极相连并与输入直流源的正极连接,源极分别与第二开关管(Q2)、第四开关管(Q4)、第六开关管(Q6)的漏极相连,第二开关管(Q2)、第四开关管(Q4)、第六开关管(Q6)的源极相连并与输入直流源的负极相连接;

谐振电容(Cr)一端与第一开关管(Q1)的源极相连,另一端与谐振电感(Lr)相连,谐振电感(Lr)另一端与第一励磁电感(Lm1)以及第一隔离变压器(T1)的一次侧同名端相连,同时连接于第二励磁电感(Lm2)以及第二隔离变压器(T2)的一次侧同名端,第一隔离变压器(T1)一次侧另一端与第一励磁电感(Lm1)的另一端相连并连于第三开关管(Q3)的源极,第二隔离变压器(T2)的一次侧另一端与第二励磁电感(Lm2)的另一端相连并连接于第五开关管(Q5)的源极;

第一隔离变压器(T1)、第二隔离变压器(T2)的二次侧串联,且第一隔离变压器(T1)的同名端连于第一整流二极管(D1)的阳极和第二整流二极管(D2)的阴极,第二隔离变压器(T2)的异名端与第三整流二极管(D3)的阳极、第四整流二极管(D4)的阴极相连;

输出电容(Co)与负载(R)并联并与第三整流二极管(D3)的阳极、第四整流二极管(D4)的阴极相连,构成输出回路。

3.如权利要求2所述具有超宽输出范围的混合DPS双全桥LLC谐振变换器,其特征是,第一励磁电感(Lm1)小于第二励磁电感(Lm2)。

4.如权利要求2所述具有超宽输出范围的混合DPS双全桥LLC谐振变换器,其特征是,控制方式实现包括:

输出电压范围为25‑490V时,混合双全桥LLC谐振变换器对第一全桥逆变器进行移相控‑7

制;固定第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)的占空比设置为0.48,设置2×10 S的死区时间;

第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)、第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)分别与第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)的脉冲信号一致,第二、三桥臂开关管均设置一个5°初始移相角;并将第二桥臂开关管针对第一桥臂开关管进行移相,移相角θ1范围为5°‑180°,第三桥臂开关管保持初始设定不变;实现25‑490V的输出电压范围;

输出电压范围为490‑980V时,混合双全桥LLC谐振变换器在第二桥臂开关管移相完的基础上,对第三桥臂进行移相控制;第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)的脉冲信号在5°初始移相角的基础上继续移相,第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)的移相角θ2范围为5°‑180°;

在第二桥臂开关管移相的基础上对第三桥臂开关管进行移相,改变第二谐振槽的输入电压,通过第三桥臂开关管移相控制方式实现490‑980V的输出电压范围。