专利名称：双单元高性能变换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双单元高性能变换器。
对于基本升压式变换器(如
图1所示)，由于功率开关S和功率二极管D工作时存在导通损耗和开关损耗，导致变换效率低。另外，在功率开关S开通过程中，功率二极管D处于反向恢复状态，这会在功率开关S和功率二极管D中引起较大的电流尖峰。还有，若功率开关为MOSFET，则在其开通过程中因泄放存储在寄生电容中的电荷而产生损耗。随着频率的增加，与功率开关S和功率二极管D相关的损耗会线性增大。因此，降低升压式变换器功率开关S和功率二极管D的损耗，能够提高变换器的整体效率。为此人们进行了许多研究，如下述文献提出的方案[1]美国专利，US 0541870405/23/1995 Zero-voltage-transitionpulse-width-modulated converter》；[2].Henrique A.C.Braga,Ivo Barbi,《A3-kW Unity-Power-Factor Rectifier Based on a Two-Cell Boost ConverterUsing a New Parallel-Connection Technique》,IEEE TRANS.on PowerElectronics,vol,14.No.1 Jan.1999.；[3].中国专利，CN 95190525.2，《脉宽调制直流-直流升压转换器》；[4].中国专利，CN 98113189.1，《一种软开关拓扑电路》；[5].美国专利，US 5914587 22/06/1999《Circuit forReducing Switching Losses of a Power Converter and Method of OperationThereof》。这些方案均试图降低功率开关S和功率二极管D的损耗，并通过附加一由辅助电感、辅助开关等组成的辅助支路来达到这一目的。然而文献[1][2][3][4]提出的方案均存在同样的缺陷。下面以文献[1]为例说明。
文献[1]提出了处理与开关变换器相关的开关损耗问题。文献[1]试图减小开关变换器的功率开关和功率二极管的损耗。其做法是附加一由辅助电感、辅助开关等组成的辅助支路。通过辅助电感、辅助开关，来限制功率二极管中电流的变化速率及降低功率开关两端电压来减少功率开关的开通损耗。然而，文献[1]在解决功率开关的开通损耗时，没能解决变换器工作时的内在矛盾问题。
在设计中矛盾由以下原因产生通过加入的相对较大的辅助电感，使得功率二极管中电流的变化速率减小，从而降低了功率二极管的反向恢复电流。然而，使用相对较大的辅助电感会造成功率开关两端电荷的释放时间延长，从而在功率开关开通过程中延长了其获得零电压开关(下称ZVS)的时间。为获得ZVS而延长的时间，决定了辅助开关导通时间，这样辅助开关产生了额外的导通损耗。当使用相对较小的辅助电感时，相反的情况便出现。这时为保证ZVS，功率开关的两端电荷的释放速率加快，但功率二极管反向恢复电流的减小程度受到限制，并且在辅助开关中产生了额外损耗。文献[1]在试图获得ZVS和降低反向恢复条件时，引入了额外的损耗(如辅助开关Sa的导通损耗)。
图2是文献[1]提出的ZVT原理电路。图2为升压式变换电路，由输入电压源Vin、输入电感L、功率开关S、功率二极管D、输出滤波电容C及用于降低开关损耗的辅助支路组成。辅助支路包括辅助开关Sa、辅助电感Lr、吸收电容Cr、辅助二极管Da1、Da2。通常输入电感L比吸收电感Lr要大、功率开关S比辅助开关Sa承受功率要大。开始时S和Sa均关断，输入电流Iin通过Lin和D，而后辅助开关Sa开通。因为Sa较小，因此Sa的开通损耗较小。当Sa导通时，输出电压Vo加在Lr两端，并产生电流Ilr，通过D的电流为Iin与Ilr之差。当Ilr等于Iin时，D中电流为零。而后吸收电容(包括S的结电容)Cr放电，Cr两端电压(即S漏源两端电压)由Vo开始下降，Ilr的继续增大。当Cr两端电压降为零时，S转变为ZVS状态，Sa变为不导通状态。与此同时D中电流的变化(di/dt)在D中产生反向恢复电流。由于Lr的存在，使得D中电流变化速率下降，从而降低了D中的反向恢复电流。
图2电路存在的一些缺陷限制了其减小导通损耗和开关损耗的能力。首先，在Cr电容开始放电之前，Sa中通过Iin电流，因此Sa承受额外的导通损耗。另外，Ilr的上升速率必须适中，否则D的反向恢复电流会在Sa中产生额外的开关损耗。为满足这一条件要求，又必然增加Sa的导通时间，导致增加Sa的额外导通损耗。这样，为了降低功率级的开关损耗，图2引入了辅助开关Sa的导通损耗，而这一损耗是不能减小的。特别地，为了降低Sa的导通损耗，Sa的导通时间必须减小，为此必须减小Lr，结果会增加D的电流下降速率，最终增加了D的反向恢复电流。另外，当Sa过渡为关断状态时，Ilr由Da2承担。因此，当Ilr以Vo/Lr速率下降为零时，Da2承受反向恢复电流。
针对文献[1]电路的不足，文献[3]提出了一种新的ZVT原理电路，如图4所示。由输入电压源Vin、输入电感L、功率开关S、功率二极管D、输出滤波电容C及辅助电路组成。辅助电路部分包括辅助开关Sa、阻断二极管Da4、电感La、吸收电感Lr、吸收电容Cr、辅助二极管Dal、Da2、Da3。通常输入电感L(例如150uH)较吸收电感Lr(例如10uH)和电感La(例如2uH)大，辅助开关Sa较功率开关S承受功率小。
电网单相输入情况下，当变换器功率较大时(例如3kW左右)，一般采用两个或两个以上功率开关，以增大输出功率，这样，文献[3]的方案就达不到要求。图3是一种较好的零电压过渡(ZVT)软开关拓扑电路。如前所述，这一拓扑电路同样存在文献[1]的不足。
本发明的目的就是为了解决以上问题，提供一种双单元高性能变换器，实现两个主功率开关的零电压过渡软开关，且辅助开关导通损耗小，变换器整体变换效率高。
为实现上述目的，本发明提出一种双单元高性能变换器，在原基本电路中附加一个包括辅助开关、一只吸收电容、一只吸收电感、一只辅助电感、一只阻断二极管Da4、四只辅助二极管的辅助电路。根据基本电路的不同，分别分为升压式、降压式和升/降压式三种不同类型，分别如下一种双单元高性能升压式变换器，包括第一主功率开关、第二主功率开关、第一电感、储能电感、第一、二二极管，所述第一主功率开关跨接于直流母线正负端之间，第二主功率开关负端接直流母线负端，正端一边通过第一电感接第一主功率开关正端，一边接第二二极管阳极，第二二极管阴极接第一二极管阴极；第一二极管阳极接储能电感和第一电感的共同端；其特征是还包括第十一辅助二极管、第十二辅助二极管、辅助电感、第二辅助二极管、第三辅助二极管、第四辅助二极管、吸收电容、吸收电感和辅助开关；所述辅助开关负端接直流母线负端，正端接第四辅助二极管阴极，第四辅助二极管阳极接第三辅助二极管阳极，第三辅助二极管阴极接第一二极管阴极，第四辅助二极管阳极还接辅助电感，辅助电感另一端通过吸收电容接第一二极管阴极，吸收电容和辅助电感的共同端分别接第十一二极管、第十二二极管阴极，第十一二极管、第十二二极管阳极则分别接第一、二主功率开关的正端，吸收电容和辅助电感的共同端还接第二辅助二极管阳极，第二辅助二极管阴极接直流母线正端输出端；吸收电感一端接第一二极管阴极，另一端直流母线正端输出端。
一种双单元高性能降压式变换器，包括第一主功率开关、第二主功率开关、第一电感、储能电感、第一二极管阳极，所述第一主功率开关串接于直流母线正端，第二主功率开关负端通过第一电感接第一主功率开关负端，正端接第一主功率开关正端；第一二极管阳极阴极接储能电感和第一主功率开关的负端，储能电感的另一端为直流母线正端输出端；其特征是还包括第十一辅助二极管、第十二辅助二极管、辅助电感、第二辅助二极管、第三辅助二极管、第四辅助二极管、吸收电容、吸收电感和辅助开关；所述辅助开关一端接第一、二主功率开关、的共同端，另一端接第四辅助二极管阳极，第四辅助二极管阴极接第三辅助二极管阳极和辅助电感，第三辅助二极管阴极接吸收电感和第一二极管阳极的阳极，辅助电感另一端通过吸收电容接第一二极管阳极，吸收电容和辅助电感的共同端分别接第十一二极管阳极、第十二二极管阳极和第二辅助二极管阴极，第十一二极管、第十二二极管的阴极则分别接第一、二主功率开关的负端，第二辅助二极管阳极接直流母线负端；吸收电感一端接第一二极管阳极，另一端直流母线负端。
一种双单元高性能升/降压式变换器，包括第一主功率开关、第二主功率开关、第一电感、储能电感、第一、二二极管，所述第一主功率开关串接于直流母线正端，第二主功率开关正端接直流母线正端输入端，负端一边通过第一电感接第一主功率开关负端，一边通过储能电感接直流母线负端；第一、二二极管阴极分别接第一、二主功率开关负端；其特征是还包括第十一辅助二极管、第十二辅助二极管、辅助电感、第二辅助二极管、第三辅助二极管、第四辅助二极管、吸收电容、吸收电感和辅助开关；所述辅助开关正端接第一、二主功率开关正端，负端接第四辅助二极管阳极，第四辅助二极管阴极接第三辅助二极管阴极和辅助电感，第三辅助二极管阳极接第一二极管阳极，辅助电感另一端通过吸收电容接第一二极管阳极，吸收电容和辅助电感的共同端分别接第十一二极管阳极、第十二二极管阳极和第二辅助二极管阴极，第十一二极管、第十二二极管阴极则分别接第一、二主功率开关的负端，第二辅助二极管阳极为直流母线正端输出端；吸收电感一端接第一二极管阳极，另一端直流母线正端输出端。
由于采用了以上的方案，通过增加辅助电路，改变了整个电路的工作模式，实现了主功率开关管的软开关，同时具有零电压过渡时间短，辅助开关导通损耗小，变换器整体变换效率高的优点。
图1是基本升压式变换器原理电路。
图2是文献[1]中提出的ZVT原理电路。
图3是文献[2]中双单元ZVT原理电路。
图4是文献[3]中提出的ZVT原理电路。
图5是本文提出的一种新型双单元ZVT升压式变换器原理电路。
图6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h是图5电路一个开关周期内的八种工作模式示意图。
图7是图5电路一个开关周期内的主要波形。
图8是应用图5构成的开关电源电路。
图9是在降压式变换器中的应用电路。
图10是在升/降压式变换器中的应用电路。
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
实施例一、升压式本例中提出的一种升压式ZVT软开关DC-DC变换器拓扑电路，基本思路是在图3所示基本升压式电路的基础上，附加一辅助电路，较好的解决了图3电路的不足，实现了功率开关S1、S2的零电压过渡(ZVT)软开关。具有零电压过渡时间短、辅助开关导通损耗小，变换器整体变换效率高的优点。
其电路如图5所示，它包括第一主功率开关S1、第二主功率开关S2、第一电感L1、储能电感L、第一、二二极管D1、D2，所述第一主功率开关S1跨接于直流母线正负端之间，第二主功率开关S2负端接直流母线负端，正端一边通过第一电感L1接第一主功率开关S1正端，一边接第二二极管D2阳极，第二二极管D2阴极接第一二极管D1阴极；第一二极管D1阳极接储能电感L和第一电感L1的共同端；其特征是还包括第十一辅助二极管Da11、第十二辅助二极管Da12、辅助电感La、第二辅助二极管Da2、第三辅助二极管Da3、第四辅助二极管Da4、吸收电容Cr、吸收电感Lr和辅助开关Sa；所述辅助开关Sa负端接直流母线负端，正端接第四辅助二极管Da4阴极，第四辅助二极管Da4阳极接第三辅助二极管Da3阳极，第三辅助二极管Da3阴极接第一二极管D1阴极，第四辅助二极管Da4阳极还接辅助电感La，辅助电感La另一端通过吸收电容Cr接第一二极管D1阴极，吸收电容Cr和辅助电感La的共同端分别接第十一二极管Da11、第十二二极管Da12阴极，第十一二极管Da11、第十二二极管Da12阳极则分别接第一、二主功率开关S1、S2的正端，吸收电容Cr和辅助电感La的共同端还接第二辅助二极管Da2阳极，第二辅助二极管Da2阴极接直流母线正端输出端；吸收电感Lr一端接第一二极管D1阴极，另一端直流母线正端输出端。
该电路在一个开关周期内，有九种工作模式，如图6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、6h所示，图7为一个开关周期内的主要波形示图，分述如下模式1:t＜t1阶段。功率开关S1、S2和辅助开关Sa均关断，电流通过二极管D1、D2流向负载。吸收电容Cr两端电压Vcr为零，S1、S2及Sa漏源两端电压Vds(即Vds1、Vds2)、Vdsa为变换器输出电压Vo。通过D1、D2的电流相等，且为输入电流Ii的一半。通过吸收电感Lr的电流为Ii。
模式2:[t1~t2]阶段。t=to时，辅助开关Sa开通，其Vsa下降为零，辅助开关Sa中电流Isa由零开始上升。当Sa导通时，输出电压Vo加在La两端，并产生电流Ila，Ila增量为ΔIla=(Vo/La)Δt与此同时S1、S2结电容Cs1、Cs2产生放电电流，S1、S2两端电压下降。由于吸收电感Lr的存在，Lr中电流(即D1、D1中电流下降)，以如下速率减小ΔIlr=-[(Vo-Vds)/Lr]Δt因为输入电感L较吸收电感Lr和电感La大得多，因此输入电感电流Iin在此过渡期基本恒定。因Lr较La大，所以Lr中电流变化较La小。这样一旦辅助开关Sa中电流建立，功率开关S1、S2结电容将立即放电。值得注意的是，在图2所示电路中，仅当辅助开关Sa电流超过输入电流Ii时，功率开关S的结电容才开始放电。
当t=t2时，功率开关S1、S2两端电压Vds下降到接近于零时，功率开关S1、S2开始在ZVS条件下过渡为导通状态。
模式3:[t2~t3]阶段。t=t2时，解电容Cs1、Cs2放电完毕，Da3两端电压为零。t＞t2后，可开通S1、S2，由结电容放电引起的电流逐渐减小为零，并正向从零开始增大。在这一阶段，功率二极管D1、D2中的电流Id(即Id1+Id2)按如下速率下降ΔId=-(Vo/Lr)ΔtD1、D2中电流的这一变化过程会在D1、D2上产生反向恢复电流，但由于吸收电感Lr的存在，反向恢复电流会大幅度减小。在S1、S2开通后即可在t=t3时关断Sa。
模式4:[t3~t4]阶段。t＞t3后，S1、S2中电流Is(即Is1、Is2)继续上升。由于Sa关断，Da3瞬间导通，电感La电流Ila减小，其能量通过Da3转移到吸收电容Cr上，Cr电压上升。到t=t4时Ila电流降为零，Lr、D1、D2中电流继续减小。Da3关断并呈现很小的反向恢复损耗，这一损耗较图2中Dal的损耗小得多。因为Da3关断时其电流是以以下速率下降的ΔIda3=-(ΔVcr/La)Δt在上式中，Vcr通常比Vo小得多，La比Lr小得多(通常为其1/5)。二极管两端电流下降速率越小，其产生的反向恢复电流越小。这样，在Da3无附加吸收电流。
模式5:[t4~t5]阶段。在这一阶段S1、S2中电流Is(即Is1、Is2)继续增加；
Lr、D1、D2中电流继续减小，且到t=t5时电流下降为零。
模式6:[t5~t6]阶段。从t=t5开始，Lr、D1、D2中电流反向，S1、S2中电流Is(即Is1、Is2)继续增加，到t=t6时电流达最大值。
模式7:[t6~t7]阶段。S1、S2完全导通，与普通脉宽调制(PWM)情形相同。
模式8:[t7~t8]阶段。t=t7时，S1、S2关断，S1、S2中的电流下降，两端电压因结电容被充电而上升；D1、D2开始导通，D1、D2中的电流由零增加；Da11、Da12瞬间导通，吸收电容Cr放电。t=t8时，Cr放电完毕，Da11、Da12关断。变换器进入功率开关关断运行状态，与普通脉宽调制(PWM)情形相同。
在功率开关S1、S2漏源两端也可并联小电容，可进一步降低因功率二极管D1、D2关断引起的电压尖峰。
电感L1的用来平衡S1、S2中的电流，避免因杂散电感及S1、S2的参数分散导致的输入电流Iin在S1、S2中不均分的问题。L1与Lr一般在10uH左右。
图8是本实施例在带功率因数校正PFC的开关电源中的应用电路。
实施例二降压式见图9，本实施例示出了一种双单元高性能降压式变换器，包括第一主功率开关S1、第二主功率开关S2、第一电感L1、储能电感L、第一二极管D1阳极，所述第一主功率开关S1串接于直流母线正端，第二主功率开关S2负端通过第一电感L1接第一主功率开关S1负端，正端接第一主功率开关S1正端；第一二极管D1阳极阴极接储能电感L和第一主功率开关S的负端，储能电感L的另一端为直流母线正端输出端；其特征是还包括第十一辅助二极管Da11、第十二辅助二极管Da12、辅助电感La、第二辅助二极管Da2、第三辅助二极管Da3、第四辅助二极管Da4、吸收电容Cr、吸收电感Lr和辅助开关Sa；所述辅助开关Sa正端接第一、二主功率开关S1、S2的共同正端，负端接第四辅助二极管Da4阳极，第四辅助二极管Da4阴极接第三辅助二极管Da3阳极和辅助电感La，第三辅助二极管Da3阴极接吸收电感Lr和第一二极管D1的阳极，辅助电感La另一端通过吸收电容Cr接第一二极管D1阳极，吸收电容Cr和辅助电感La的共同端分别接第十一二极管Da11阳极、第十二二极管Da12阳极和第二辅助二极管Da2阴极，第十一二极管Da11、第十二二极管Da12的阴极则分别接第一、二主功率开关S1、S2的负端，第二辅助二极管Da2阳极接直流母线负端；吸收电感Lr一端接第一二极管D1阳极，另一端直流母线负端。
实施例三升/降压式见图10，本实施例示出了一种双单元高性能升/降压式变换器，包括第一主功率开关S1、第二主功率开关S2、第一电感L1、储能电感L、第一、二二极管D1、D2，所述第一主功率开关S1串接于直流母线正端，负端通过储能电感L接直流母线负端，第二主功率开关S2正端接直流母线正端输入端，负端通过第一电感L1接第一主功率开关S1负端；第一、二二极管D1、D2阴极分别接第一、二主功率开关S1、S2负端；其特征是还包括第十一辅助二极管Da11、第十二辅助二极管Da12、辅助电感La、第二辅助二极管Da2、第三辅助二极管Da3、第四辅助二极管Da4、吸收电容Cr、吸收电感Lr和辅助开关Sa；所述辅助开关Sa正端接第一、二主功率开关S1、S2正端，负端接第四辅助二极管Da4阳极，第四辅助二极管Da4阴极接第三辅助二极管Da3阴极和辅助电感La，第三辅助二极管Da3阳极接第一二极管D1阳极，辅助电感La另一端通过吸收电容Cr接第一二极管D1阳极，吸收电容Cr和辅助电感La的共同端分别接第十一二极管Da11阳极、第十二二极管Da12阳极和第二辅助二极管Da2阴极，第十一二极管Da11、第十二二极管Da12阴极则分别接第一、二主功率开关S1、S2的负端，第二辅助二极管Da2阳极为直流母线正端输出端；吸收电感Lr一端接第一二极管D1阳极，另一端接直流母线正端输出端。
上述实施例二、三的原理与实施例一相仿，故省略之。
在各例中，还可以有第一结电容Cs1、第二结电容Cs2，分别并联于第一、二主功率开关S1、S2上；也可设置第一反并联二极管Ds1、第二反并联二极管Ds2，分别并联于第一、二主功率开关S1、S2上。
本文所提出的方案中，与功率开关相连的辅助开管Sa和电感La，减少了功率开关的开关损耗。由于吸收电感Lr的存在，使功率二极管D1、D2中电流减小时不能突变，从而降低了功率二极管的反向恢复电流。吸收电容Cr和辅助二极管Da11、Da12、Da2、Da3作用主要是使电感La、Lr中的能量复位，完成电感在一个开关周期内的磁平衡，并将电感La、Lr中的能量送到变换器的输出端。本方案具有几方面的优点第一，完成ZVS过渡的时间较图2所示电路下降一倍(由500ns左右下降为250ns左右)左右；第二，辅助开关Sa的峰值电流下降，从而明显降低了辅助开关Sa的导通损耗，因此，降低了变换器功率级的开关损耗的同时，仅仅引进了极小的辅助开关导通损耗，变换器的整体效率得到提高。在双单元DC-DC变换器应用中具有良好的应用价值。
权利要求
1.一种双单元高性能升压式变换器，包括第一主功率开关(S1)、第二主功率开关(S2)、第一电感(L1)、储能电感(L)、第一、二二极管(D1、D2)，所述第一主功率开关(S1)跨接于直流母线正负端之间，第二主功率开关(S2)负端接直流母线负端，正端一边通过第一电感(L1)接第一主功率开关(S1)正端，一边接第二二极管(D2)阳极，第二二极管(D2)阴极接第一二极管(D1)阴极；第一二极管(D1)阳极接储能电感(L)和第一电感(L1)的共同端；其特征是还包括第十一辅助二极管(Da11)、第十二辅助二极管(Da12)、辅助电感(La)、第二辅助二极管(Da2)、第三辅助二极管(Da3)、第四辅助二极管(Da4)、吸收电容(Cr)、吸收电感(Lr)和辅助开关(Sa)；所述辅助开关(Sa)负端接直流母线负端，正端接第四辅助二极管(Da4)阴极，第四辅助二极管(Da4)阳极接第三辅助二极管(Da3)阳极，第三辅助二极管(Da3)阴极接第一二极管(D1)阴极，第四辅助二极管(Da4)阳极还接辅助电感(La)，辅助电感(La)另一端通过吸收电容(Cr)接第一二极管(D1)阴极，吸收电容(Cr)和辅助电感(La)的共同端分别接第十一二极管(Da11)、第十二二极管(Da12)阴极，第十一二极管(Da11)、第十二二极管(Da12)阳极则分别接第一、二主功率开关(S1、S2)的正端，吸收电容(Cr)和辅助电感(La)的共同端还接第二辅助二极管(Da2)阳极，第二辅助二极管(Da2)阴极接直流母线正端输出端；吸收电感(Lr)一端接第一二极管(D1)阴极，另一端直流母线正端输出端。
2.如权利要求1所述的双单元高性能变换器，其特征是还包括第一结电容(Cs1)、第二结电容(Cs2)，分别并联于第一、二主功率开关(S1、S2)上。
3.如权利要求1或2所述的双单元高性能变换器，其特征是还包括第一反并联二极管(Ds1)、第二反并联二极管(Ds2)，分别并联于第一、二主功率开关(S1、S2)上。
4.一种双单元高性能降压式变换器，包括第一主功率开关(S1)、第二主功率开关(S2)、第一电感(L1)、储能电感(L)、第一二极管(D1)阳极，所述第一主功率开关(S1)串接于直流母线正端，第二主功率开关(S2)负端通过第一电感(L1)接第一主功率开关(S1)负端，正端接第一主功率开关(S1)正端；第一二极管(D1)阳极阴极接储能电感(L)和第一主功率开关(S)的负端，储能电感(L)的另一端为直流母线正端输出端；其特征是还包括第十一辅助二极管(Da11)、第十二辅助二极管(Da12)、辅助电感(La)、第二辅助二极管(Da2)、第三辅助二极管(Da3)、第四辅助二极管(Da4)、吸收电容(Cr)、吸收电感(Lr)和辅助开关(Sa)；所述辅助开关(Sa)正端接第一、二主功率开关(S1、S2)的共同正端，负端接第四辅助二极管(Da4)阳极，第四辅助二极管(Da4)阴极接第三辅助二极管(Da3)阳极和辅助电感(La)，第三辅助二极管(Da3)阴极接吸收电感(Lr)和第一二极管(D1)的阳极，辅助电感(La)另一端通过吸收电容(Cr)接第一二极管(D1)阳极，吸收电容(Cr)和辅助电感(La)的共同端分别接第十一二极管(Da11)阳极、第十二二极管(Da12)阳极和第二辅助二极管(Da2)阴极，第十一二极管(Da11)、第十二二极管(Da12)的阴极则分别接第一、二主功率开关(S1、S2)的负端，第二辅助二极管(Da2)阳极接直流母线负端；吸收电感(Lr)一端接第一二极管(D1)阳极，另一端直流母线负端。
5.一种双单元高性能升/降压式变换器，包括第一主功率开关(S1)、第二主功率开关(S2)、第一电感(L1)、储能电感(L)、第一、二二极管(D1、D2)，所述第一主功率开关(S1)串接于直流母线正端，负端通过储能电感(L)接直流母线负端，第二主功率开关(S2)正端接直流母线正端输入端，负端通过第一电感(L1)接第一主功率开关(S1)负端；第一、二二极管(D1、D2)阴极分别接第一、二主功率开关(S1、S2)负端；其特征是还包括第十一辅助二极管(Da11)、第十二辅助二极管(Da12)、辅助电感(La)、第二辅助二极管(Da2)、第三辅助二极管(Da3)、第四辅助二极管(Da4)、吸收电容(Cr)、吸收电感(Lr)和辅助开关(Sa)；所述辅助开关(Sa)正端接第一、二主功率开关(S1、S2)正端，负端接第四辅助二极管(Da4)阳极，第四辅助二极管(Da4)阴极接第三辅助二极管(Da3)阴极和辅助电感(La)，第三辅助二极管(Da3)阳极接第一二极管(D1)阳极，辅助电感(La)另一端通过吸收电容(Cr)接第一二极管(D1)阳极，吸收电容(Cr)和辅助电感(La)的共同端分别接第十一二极管(Da11)阳极、第十二二极管(Da12)阳极和第二辅助二极管(Da2)阴极，第十一二极管(Da11)、第十二二极管(Da12)阴极则分别接第一、二主功率开关(S1、S2)的负端，第二辅助二极管(Da2)阳极为直流母线正端输出端；吸收电感(Lr)一端接第一二极管(D1)阳极，另一端接直流母线正端输出端。
全文摘要
本发明公开一种双单元高性能变换器,包括两个主功率开关、第一电感、储能电感、第一、二二极管;其特征是:还包括第十一辅助二极管、第十二辅助二极管、辅助电感、第二辅助二极管、第三辅助二极管、第四辅助二极管、吸收电容、吸收电感和辅助开关,通过增加这个辅助电路,改变了整个电路的工作模式,实现了主功率开关管的软开关,同时具有零电压过渡时间短,辅助开关导通损耗小,变换器整体变换效率高的优点。
文档编号H02M3/24GK1318895SQ0111751
公开日2001年10月24日 申请日期2001年5月30日 优先权日2001年5月30日
发明者史立生 申请人:深圳市安圣电气有限公司