高增益高功率密度变换器的制作方法

文档序号:17059225发布日期:2019-03-08 17:50阅读:203来源:国知局
高增益高功率密度变换器的制作方法

本实用新型涉及变换器领域,尤其涉及一种高增益高功率密度变换器。



背景技术:

近些年出现的高增益直流变换器在提高功率密度、提高增益,软开关方面取得了很多进展,软开关的实现基本上都是采用有源箝位或无源箝位电路,但是总体上来说所用的开关管数量偏多,且结构复杂,功率开关管的电流应力较大,在谐振式拓扑实现软开关拓扑中又存在着谐振电容电流过大的问题,目前的原边功率开关管通过有源箝位或无源箝位电路可以做到零电压开通或零电压关断,但是没有做到零电流开通,对应的辅助支路开关管在对应的主功率开关管关断后开通;有用开关电容实现变压器增益的拓展,但该方法有瞬间的电流冲击,而且要实现很高的电压输出时所需的开关电容数量多,结构复杂,还有采用三绕组耦合电感的方法实现变压器增益的拓展,解决了输出二极管的反向恢复问题,但该方法的耦合电感工艺实现复杂,不利于工业化生产,在电压增益的调整上主要还是依靠原边功率管占空比的改变及变压器或耦合电感的匝比的改变来调整,电压调整的范围不宽,灵活度不高。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种高增益高功率密度变换器,该高增益高功率密度变换器可以做到所有功率开关管零电压关断、零电流开通,近似于零电压开通,高压侧正反向充电、放电过程中,共享副边绕组,采用可控功率开关管替换正反向充电二极管,通过控制其占空比来灵活控制输出电压大小,从而拓宽了负载输出电压的控制范围和灵活性;使得电路器件得以减小,结构简化,功率密度、可靠性提高,成本降低。

其技术方案如下:

高增益高功率密度变换器,包括第一组耦合电感、第二组耦合电感、变换器低压侧电路、变换器高压侧电路,所述第一组耦合电感包括第一低压侧绕组、第一高压侧绕组,所述第二组耦合电感包括第二低压侧绕组、第二高压侧绕组;所述变换器低压侧电路包括第一准谐振软开关电路、第二准谐振软开关电路、第一低压支路、第二低压支路、低压电源,所述第一低压侧绕组、第二低压侧绕组的同名端分别与所述低压电源的正极连接;

所述第一低压侧绕组的非同名端分别与所述第一低压支路、第一准谐振软开关电路的一端连接,所述第二低压侧绕组的非同名端分别与所述第二低压支路、第二准谐振软开关电路的一端连接;所述第一低压支路、第二低压支路、第一准谐振软开关电路、第二准谐振软开关电路的另一端分别与所述低压电源的负极连接;

所述变换器高压侧电路包括第一倍压电容、第二倍压电容、第一高压侧功率开关管、第二高压侧功率开关管、第一电容、第二电容、第一输出端口、第二输出端口、第三输出端口,所述第一高压侧绕组的同名端与所述第二高压侧绕组的同名端相连接,所述第一高压侧绕组的非同名端分别与所述第一倍压电容、第二倍压电容的一端连接,所述第一倍压电容的另一端分别与所述第一高压侧功率开关管的漏极、第一输出端口连接,所述第二倍压电容的另一端分别与所述第二高压侧功率开关管的源极、第二输出端口连接;

所述第二高压侧绕组的非同名端分别与所述第一高压侧功率开关管的源极、第二高压侧功率开关管的漏极、第三输出端口连接;所述第一电容、第二电容分别与所述第一高压侧功率开关管漏源极之间、第二高压侧功率开关管漏源极之间并联连接。

所述第一低压支路包括第一谐振电感、第一二极管、第一低压侧功率开关管,所述第一谐振电感的一端与所述第一低压侧绕组的非同名端串联连接,所述第一谐振电感的另一端与所述第一低压侧功率开关管的漏极连接,所述第一低压侧功率开关管的源极与所述低压电源的负极连接,所述第一二极管与所述第一低压侧功率开关管反并联连接。

所述第二低压支路包括第二谐振电感、第二二极管、第二低压侧功率开关管,所述第二谐振电感的一端与所述第二低压侧绕组的非同名端串联连接,所述第二谐振电感的另一端与所述第二低压侧功率开关管的漏极连接,所述第一低压侧功率开关管的源极与所述低压电源的负极连接,所述第二二极管与所述第二低压侧功率开关管反并联连接。

所述第一准谐振软开关电路包括第一谐振电容、第一辅助开关管、第三二极管、第四二极管,所述第一谐振电容的一端与所述第一低压侧绕组的非同名端连接,所述第一谐振电容的另一端与所述第一辅助开关管的的漏极、第三二极管的负极连接,所述第一辅助开关管的源极与所述第四二极管的正极连接,所述第三二极管的正极、第四二极管的负极分别与所述低压电源的负极连接。

所述第二准谐振软开关电路包括第二谐振电容、第二辅助开关管、第五二极管,所述第二谐振电容的一端与所述第二低压侧绕组的非同名端连接,所述第二谐振电容的另一端与所述第二辅助开关管的的漏极、第五二极管的负极连接,所述第二辅助开关管的源极与所述第四二极管的正极连接,所述第五二极管的正极与所述低压电源的负极连接。

所述变换器高压侧电路还包括第一高压侧二极管,所述第一高压侧二极管的正极分别与所述第一高压侧功率开关管的漏极、第一倍压电容连接,所述第一高压侧二极管的负极与所述第一输出端口连接。

所述变换器高压侧电路还包括第二高压侧二极管,所述第二高压侧二极管的负极分别与所述第二高压侧功率开关管的源极连接、第二倍压电容连接,所述第二高压侧二极管的正极与所述第二输出端口连接。

所述变换器高压侧电路还包括第一高压侧电容、第二高压侧电容,所述第一高压侧电容的正极与所述第一输出端口连接,所述第一高压侧电容的负极与所述第三输出端口连接;所述第一高压侧电容的负极、第二高压侧电容的正极分别与所述第三输出端口连接。

高增益高功率密度变换器低压侧换流方法,包括以下步骤:

在t0时刻,第一低压侧功率开关管导通,第一谐振电感电流从从零开始上升,第一低压侧功率开关管零电流导通,同时第一谐振电容、第一低压侧功率开关管、第一谐振电感、第一二极管形成谐振回路,第一谐振电容开始放电,其电压值逐渐减小,第一谐振电容上的谐振电流从零反向增大至峰值后开始下降至t1时刻衰减为零;

在t2时,给出第一辅助开关管导通信号,此时第一辅助开关管零电流开通,同时第一辅助开关管、第一谐振电容、第一低压侧功率开关管、第一谐振电感、第一二极管形成谐振回路,第一谐振电感上的电流放电下降,至t3时刻衰减为零,第一二极管即将导通;

在t3时,第一二极管导通,第一谐振电感上的电流开始反向至t4时刻重新振荡为零,第一谐振电容上电压在振荡中继续上升,在t4时刻关断第一低压侧功率开关管,零电压关断;

第一低压侧功率开关管在t4时刻关断后,中断了第一谐振电容和第一谐振电感之间的谐振,第一谐振电容在第一谐振电感电流作用下,经过第一辅助开关管和第四二极管回路充电,在t5时刻被充至低压侧电源电压值;t5时刻后,关断第一辅助开关管,零电压关断。

高增益高功率密度变换器高压侧换流方法,包括以下步骤:

当第一低压侧功率开关管关断后,第一高压侧绕组和第二高压侧绕组串联的等效绕组电压为正,此时给第一高压侧功率开关管加驱动信号,驱动其开通,第一高压侧功率开关管零电流开通,接近于零电压开通;

当第二低压侧功率开关管关断后,第一高压侧绕组和第二高压侧绕组串联的等效绕组电压为负,此时给第二高压侧功率开关管加驱动信号,驱动其开通,第二高压侧功率开关管零电流开通,接近于零电压开通。

需要说明的是:

前述“第一、第二…”不代表具体的数量及顺序,仅仅是用于对名称的区分。

前述“t0、t1、t2、t3、t4、t5”表示从第零时间点到第五时间点的顺序时间点。

下面对本实用新型的优点或原理进行说明:

1、本高增益高功率密度变换器包括第一组耦合电感、第二组耦合电感、变换器低压侧电路、变换器高压侧电路,该变换器低压侧电路采用第一准谐振软开关电路、第二准谐振软开关电路分别超前于对应第一低压支路、第二低压支路的主功率开关管关断前开通,使得第一低压支路、第二低压支路的主功率开关管可以实现零电压关断、零电流开通,近似于零电压开通,准谐振软开关电路的低压侧辅助功率开关管也可以实现零电流开通,零电压关断;因此可以减小功率器件的开关损耗,提高效率和功率密度,降低成本,提高可靠性;

第一高压侧绕组和第一低压侧绕组同为第一组耦合电感中的两个绕组;第二高压侧绕组和第二低压侧绕组同为第二组耦合电感中的两个绕组;该变换器高压侧电路在正反向充电、放电过程中,由于副边绕组是共享的,避免了三绕组结构,在获取同样增益的情况下,耦合电感的匝比可以大大减小,磁芯体积也可以大为减小,利于工业上的工艺实现,输出二极管和电容的电压应力理论上也减小一半,反向恢复损耗进一步缩小,系统效率和功率密度、可靠性都得以提高;

采用可控功率开关管替换正反向充电二极管,通过控制其占空比来灵活控制输出电压大小,从而拓宽了负载输出电压的控制范围和灵活性,而且两路开关管的占空比可分别控制获得不同的两路输出直流电压,占空比可以依据各自负载大小灵活调整,占空比不同时,可实现自然均压,无需考虑均压控制问题;高压侧电路的换流过程如下:

当第一低压侧功率开关管关断后,第一高压侧绕组和第二高压侧绕组串联的等效绕组电压为正,此时给第一高压侧功率开关管加驱动信号,驱动其开通,由于串联绕组的存在,第一高压侧功率开关管可以零电流开通,由于第一电容的存在,第一高压侧功率开关管可以接近于零电压开通,通过控制该驱动信号占空比的大小改变第一倍压电容的电压大小,由于串联绕组的存在,第一高压侧功率开关管关断时的反向恢复问题也可以得到较好地解决;

当第二低压侧功率开关管关断后,第一高压侧绕组和第二高压侧绕组串联的等效绕组电压为负,此时给第二高压侧功率开关管加驱动信号,驱动其开通,由于串联绕组的存在,第二高压侧功率开关管可以零电流开通,由于第二电容的存在,第二高压侧功率开关管可以接近于零电压开通,通过控制该驱动信号占空比的大小改变第二倍压电容的电压大小,由于串联绕组的存在,第二高压侧功率开关管关断时的反向恢复问题也可以得到较好地解决;

第一高压侧功率开关管驱动信号的占空比和第二高压侧功率开关管驱动信号的占空比可以相同,也可以依据两路负载的不同而不同,可以实现自然均压,负载或占空比不同时无需考虑均压措施;

该高增益高功率密度变换器可以做到所有功率开关管零电压关断、接近于零电压开通,近似于零电流开通,高压侧正反向充电、放电过程中,共享副边绕组,采用可控功率开关管替换正反向充电二极管,通过控制其占空比来灵活控制输出电压大小,从而拓宽了负载输出电压的控制范围和灵活性;使得电路器件得以减小,结构简化,功率密度、可靠性提高,降低成本。

2、第一低压支路包括第一谐振电感、第一二极管、第一低压侧功率开关管,使用时,第一低压支路的换流过程如下:

t0时刻第一低压侧功率开关管导通,随后在准谐振电路配合下,t4-t5之间关断即可。

3、第二低压支路包括第二谐振电感、第二二极管、第二低压侧功率开关管,第二低压支路的换流过程与第一低压支路的换流过程类似。

4、第一准谐振软开关电路包括第一谐振电容、第一辅助开关管、第三二极管、第四二极管,使用时,第一准谐振软开关电路与第一低压支路的换流过程如下:

在t0时刻,第一低压侧功率开关管导通,第一谐振电感电流从从零开始上升,第一低压侧功率开关管零电流导通,同时第一谐振电容、第一低压侧功率开关管、第一谐振电感、第一二极管形成谐振回路,第一谐振电容开始放电,其电压值逐渐减小,第一谐振电容上的谐振电流从零反向增大至峰值后开始下降至t1时刻衰减为零;

在t2时,为配合第一低压侧功率开关管关断,给出第一辅助开关管导通信号,此时第一辅助开关管零电流开通,此时第一辅助开关管、第一谐振电容、第一低压侧功率开关管、第一谐振电感、第四二极管形成谐振回路,第一谐振电感上的电流放电下降,至t3时刻衰减为零,反并联第一二极管即将导通;

在t3时,反并联第一二极管导通,第一谐振电感上的电流开始反向至t4时刻重新振荡为零,第一谐振电容上电压在振荡中继续上升,在t4时刻关断第一低压侧功率开关管,可以实现零电压关断;

第一低压侧功率开关管在t4时刻关断后,中断了第一谐振电容和第一谐振电感之间的谐振,而第一谐振电容在第一谐振电感电流作用下,经过第一辅助开关管和第四二极管回路充电,在t5时刻被充至低压侧电源电压值;t5时刻后,关断第一辅助开关管,可以实现零电压关断。

5、第二准谐振软开关电路包括第二谐振电容、第二辅助开关管、第五二极管,第二准谐振软开关电路与第二低压支路的换流过程与第一准谐振软开关电路与第一低压支路的换流过程类似。

6、变换器高压侧电路还包括第一高压侧二极管,提高了第一输出端口的输出稳定性。

7、变换器高压侧电路还包括第二高压侧二极管,提高了第二输出端口的输出稳定性。

8、变换器高压侧电路还包括第一高压侧电容、第二高压侧电容,第一高压侧电容使第一输出端口与第三输出端口之间的输出更为稳定、可靠,第二高压侧电容使第二输出端口与第三输出端口之间的输出更为稳定、可靠。

附图说明

图1是本实用新型实施例高增益高功率密度变换器低压侧电路示意图。

图2是本实用新型实施例高增益高功率密度变换器高压侧电路示意图。

图3是本实用新型实施例高增益高功率密度变换器低压侧换流过程示意图。

附图标记说明:

10、第一组耦合电感,11、第一低压侧绕组,12、第一高压侧绕组,20、第二组耦合电感,21、第二低压侧绕组,22、第二高压侧绕组,30、变换器低压侧电路,31、第一准谐振软开关电路,311、第一谐振电容,312、第一辅助开关管,313、第三二极管,314、第四二极管,32、第二准谐振软开关电路,321、第二谐振电容,322、第二辅助开关管,323、第五二极管,33、第一低压支路,331、第一谐振电感,332、第一二极管,333、第一低压侧功率开关管,34、第二低压支路,341、第二谐振电感,342、第二二极管,343、第二低压侧功率开关管,35、低压电源,40、变换器高压侧电路,41、第一倍压电容,42、第二倍压电容,43、第一高压侧功率开关管,44、第二高压侧功率开关管,45、第一电容,46、第二电容,471、第一输出端口,472、第二输出端口,473、第三输出端口,481、第一高压侧二极管,482、第二高压侧二极管,491、第一高压侧电容,492、第二高压侧电容。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1、图2所示,高增益高功率密度变换器,包括第一组耦合电感10、第二组耦合电感20、变换器低压侧电路30、变换器高压侧电路40,第一组耦合电感10包括第一低压侧绕组11、第一高压侧绕组12,第二组耦合电感20包括第二低压侧绕组21、第二高压侧绕组22;变换器低压侧电路30包括第一准谐振软开关电路31、第二准谐振软开关电路32、第一低压支路33、第二低压支路34、低压电源35,第一低压侧绕组11、第二低压侧绕组21的同名端分别与所述低压电源35的正极连接;

第一低压侧绕组11的非同名端分别与第一低压支路33、第一准谐振软开关电路31的一端连接,第二低压侧绕组21的非同名端分别与第二低压支路34、第二准谐振软开关电路32的一端连接;第一低压支路33、第二低压支路34、第一准谐振软开关电路31、第二准谐振软开关电路32的另一端分别与低压电源35的负极连接;

变换器高压侧电路40包括第一倍压电容41、第二倍压电容42、第一高压侧功率开关管43、第二高压侧功率开关管44、第一电容45、第二电容46、第一输出端口471、第二输出端口472、第三输出端口473,第一高压侧绕组12的同名端与第二高压侧绕组22的同名端相连接,第一高压侧绕组12的非同名端分别与第一倍压电容41、第二倍压电容42的一端连接,第一倍压电容41的另一端分别与第一高压侧功率开关管43的漏极、第一输出端口471连接,第二倍压电容42的另一端分别与第二高压侧功率开关管44的源极、第二输出端口472连接;

第二高压侧绕组22的非同名端分别与第一高压侧功率开关管43的源极、第二高压侧功率开关管44的漏极、第三输出端口473连接;第一电容45、第二电容46分别与第一高压侧功率开关管43漏源极之间、第二高压侧功率开关管44漏源极之间并联连接。

其中,第一低压支路33包括第一谐振电感331、第一二极管332、第一低压侧功率开关管333,第一谐振电感331的一端与第一低压侧绕组11的非同名端串联连接,第一谐振电感331的另一端与第一低压侧功率开关管333的漏极连接,第一低压侧功率开关管333的源极与低压电源35的负极连接,第一二极管332与第一低压侧功率开关管333反并联连接;

第二低压支路34包括第二谐振电感341、第二二极管342、第二低压侧功率开关管343,第二谐振电感341的一端与第二低压侧绕组21的非同名端串联连接,第二谐振电感341的另一端与第二低压侧功率开关管343的漏极连接,第一低压侧功率开关管333的源极与低压电源35的负极连接,第二二极管342与第二低压侧功率开关管343反并联连接;

第一准谐振软开关电路31包括第一谐振电容311、第一辅助开关管312、第三二极管313、第四二极管314,第一谐振电容311的一端与第一低压侧绕组11的非同名端连接,第一谐振电容311的另一端与第一辅助开关管312的的漏极、第三二极管313的负极连接,第一辅助开关管312的源极与第四二极管314的正极连接,第三二极管313的正极、第四二极管314的负极分别与低压电源35的负极连接;

第二准谐振软开关电路32包括第二谐振电容321、第二辅助开关管322、第五二极管323,第二谐振电容321的一端与第二低压侧绕组21的非同名端连接,第二谐振电容321的另一端与第二辅助开关管322的的漏极、第五二极管323的负极连接,第二辅助开关管322的源极与第四二极管314的正极连接,第五二极管323的正极与低压电源35的负极连接;

变换器高压侧电路40还包括第一高压侧二极管481、第二高压侧二极管482、第一高压侧电容491、第二高压侧电容492,第一高压侧二极管481的正极分别与第一高压侧功率开关管43的漏极、第一倍压电容41连接,第一高压侧二极管481的负极与第一输出端口471连接;第二高压侧二极管482的负极分别与所述第二高压侧功率开关管44的源极连接、第二倍压电容42连接,所述第二高压侧二极管482的正极与第二输出端口472连接;第一高压侧电容491的正极与第一输出端口471连接,第一高压侧电容491的负极与第二输出端口472连接;第一高压侧电容491的负极、第二高压侧电容492的正极分别与第三输出端口473连接。

如图3所示,高增益高功率密度变换器低压侧换流方法,包括以下步骤:

在t0时刻,第一低压侧功率开关管333导通,第一谐振电感331电流从从零开始上升,第一低压侧功率开关管333零电流导通,同时第一谐振电容311、第一低压侧功率开关管333、第一谐振电感331、第一二极管332形成谐振回路,第一谐振电容311开始放电,其电压值逐渐减小,第一谐振电容311上的谐振电流从零反向增大至峰值后开始下降至t1时刻衰减为零;

在t2时,给出第一辅助开关管312导通信号,此时第一辅助开关管312零电流开通,同时第一辅助开关管312、第一谐振电容311、第一低压侧功率开关管333、第一谐振电感331、第四二极管314形成谐振回路,第一谐振电感331上的电流放电下降,至t3时刻衰减为零,第一二极管332即将导通;

在t3时,第一二极管332导通,第一谐振电感331上的电流开始反向至t4时刻重新振荡为零,第一谐振电容311上电压在振荡中继续上升,在t4时刻关断第一低压侧功率开关管333,零电压关断;

第一低压侧功率开关管333在t4时刻关断后,中断了第一谐振电容311和第一谐振电感331之间的谐振,第一谐振电容311在第一谐振电感331电流作用下,经过第一辅助开关管312和第四二极管314回路充电,在t5时刻被充至低压侧电源电压值;t5时刻后,关断第一辅助开关管312,零电压关断。

高增益高功率密度变换器高压侧换流方法,包括以下步骤:

当第一低压侧功率开关管333关断后,第一高压侧绕组12和第二高压侧绕组22串联的等效绕组电压为正,此时给第一高压侧功率开关管43加驱动信号,驱动其开通,第一高压侧功率开关管43零电流开通,接近于零电压开通;

当第二低压侧功率开关管343关断后,第一高压侧绕组12和第二高压侧绕组22串联的等效绕组电压为负,此时给第二高压侧功率开关管44加驱动信号,驱动其开通,第二高压侧功率开关管44零电流开通,接近于零电压开通。

本实施例具有如下优点:

1、本高增益高功率密度变换器包括第一组耦合电感10、第二组耦合电感20、变换器低压侧电路30、变换器高压侧电路40,该变换器低压侧电路30采用第一准谐振软开关电路31、第二准谐振软开关电路32分别超前于对应第一低压支路33、第二低压支路34的主功率开关管关断前开通,使得第一低压支路33、第二低压支路34的主功率开关管可以实现零电压关断、零电压开通,近似于零电流开通,准谐振软开关电路的低压侧辅助功率开关管也可以实现零电流开通,零电压关断;因此可以减小功率器件的开关损耗,提高效率和功率密度,降低成本,提高可靠性;

第一高压侧绕组12和第一低压侧绕组11同为第一组耦合电感10中的两个绕组;第二高压侧绕组22和第二低压侧绕组21同为第二组耦合电感20中的两个绕组;该变换器高压侧电路40在正反向充电、放电过程中,由于副边绕组是共享的,避免了三绕组结构,在获取同样增益的情况下,耦合电感的匝比可以大大减小,磁芯体积也可以大为减小,利于工业上的工艺实现,输出二极管和电容的电压应力理论上也减小一半,反向恢复损耗进一步缩小,系统效率和功率密度、可靠性都得以提高;

采用可控功率开关管替换正反向充电二极管,通过控制其占空比来灵活控制输出电压大小,从而拓宽了负载输出电压的控制范围和灵活性,而且两路开关管的占空比可分别控制获得不同的两路输出直流电压,占空比可以依据各自负载大小灵活调整,占空比不同时,可实现自然均压,无需考虑均压控制问题;高压侧电路的换流过程如下:

当第一低压侧功率开关管333关断后,第一高压侧绕组12和第二高压侧绕组22串联的等效绕组电压为正,此时给第一高压侧功率开关管43加驱动信号,驱动其开通,由于串联绕组的存在,第一高压侧功率开关管43可以零电流开通,由于第一电容45的存在,第一高压侧功率开关管43可以零电压开通,通过控制该驱动信号占空比的大小改变第一倍压电容41的电压大小,由于串联绕组的存在,第一高压侧功率开关管43关断时的反向恢复问题也可以得到较好地解决;

当第二低压侧功率开关管343关断后,第一高压侧绕组12和第二高压侧绕组22串联的等效绕组电压为负,此时给第二高压侧功率开关管44加驱动信号,驱动其开通,由于串联绕组的存在,第二高压侧功率开关管44可以零电流开通,由于第二电容46的存在,第二高压侧功率开关管44可以零电压开通,通过控制该驱动信号占空比的大小改变第二倍压电容42的电压大小,由于串联绕组的存在,第二高压侧功率开关管44关断时的反向恢复问题也可以得到较好地解决;

第一高压侧功率开关管43驱动信号的占空比和第二高压侧功率开关管44驱动信号的占空比可以相同,也可以依据两路负载的不同而不同,可以实现自然均压,负载或占空比不同时无需考虑均压措施;

该高增益高功率密度变换器可以做到所有功率开关管零电压关断、零电压开通,近似于零电流开通,高压侧正反向充电、放电过程中,共享副边绕组,采用可控功率开关管替换正反向充电二极管,通过控制其占空比来灵活控制输出电压大小,从而拓宽了负载输出电压的控制范围和灵活性;使得电路器件得以减小,结构简化,功率密度、可靠性提高,降低成本。

2、第一低压支路33包括第一谐振电感331、第一二极管332、第一低压侧功率开关管333,使用时,第一低压支路33的换流过程如下:

t0时刻第一低压侧功率开关管333导通,t4至t5之间关断即可。

3、第二低压支路34包括第二谐振电感341、第二二极管342、第二低压侧功率开关管343,第二低压支路34的换流过程与第一低压支路33的换流过程类似。

4、第一准谐振软开关电路31包括第一谐振电容311、第一辅助开关管312、第三二极管313、第四二极管314,使用时,第一准谐振软开关电路31与第一低压支路33的换流过程如下:

在t0时刻,第一低压侧功率开关管333导通,第一谐振电感331电流从从零开始上升,第一低压侧功率开关管333零电流导通,同时第一谐振电容311、第一低压侧功率开关管333、第一谐振电感331、第一二极管332形成谐振回路,第一谐振电容311开始放电,其电压值逐渐减小,第一谐振电容311上的谐振电流从零反向增大至峰值后开始下降至t1时刻衰减为零;

在t2时,为配合第一低压侧功率开关管333关断,给出第一辅助开关管312导通信号,此时第一辅助开关管312零电流开通,此时第一辅助开关管312、第一谐振电容311、第一低压侧功率开关管333、第一谐振电感331、第四二极管314形成谐振回路,第一谐振电感331上的电流放电下降,至t3时刻衰减为零,反并联第一二极管332即将导通;

在t3时,反并联第一二极管332导通,第一谐振电感331上的电流开始反向至t4时刻重新振荡为零,第一谐振电容311上电压在振荡中继续上升,在t4时刻关断第一低压侧功率开关管333,可以实现零电压关断;

第一低压侧功率开关管333在t4时刻关断后,中断了第一谐振电容311和第一谐振电感331之间的谐振,而第一谐振电容311在第一谐振电感331电流作用下,经过第一辅助开关管312和第四二极管314回路充电,在t5时刻被充至低压侧电源电压值;t5时刻后,关断第一辅助开关管312,可以实现零电压关断。

5、第二准谐振软开关电路32包括第二谐振电容321、第二辅助开关管322、第五二极管323,第二准谐振软开关电路32与第二低压支路34的换流过程与第一准谐振软开关电路31与第一低压支路33的换流过程类似。

6、变换器高压侧电路40还包括第一高压侧二极管481,提高了第一输出端口471的输出稳定性。

7、变换器高压侧电路40还包括第二高压侧二极管482,提高了第二输出端口472的输出稳定性。

8、变换器高压侧电路40还包括第一高压侧电容491、第二高压侧电容492,第一高压侧电容491使第一输出端口471与第三输出端口473之间的输出更为稳定、可靠,第二高压侧电容492使第二输出端口472与第三输出端口473之间的输出更为稳定、可靠。

以上仅为本实用新型的具体实施例,并不以此限定本实用新型的保护范围;在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进,均属本实用新型的保护范围。

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