一种带有缓冲支路的高频链DC/AC变换器的电路模型

本发明涉及一种电路模型，具体涉及一种带有缓冲支路的高频链dc/ac变换器的电路模型，属于电路模型领域。

背景技术：

单相高频链(highfrequencylink，hfl)dc/ac变换器，通过采用高频变压器替代工频变压器进行功率传输，可以显著减小系统的重量和体积。

然而，通过采用高频变压器替代工频变压器进行功率传输方式，由于变压器漏感和开关管寄生电容的谐振，容易造成振荡和电压尖峰，从而增大了开关管的电压应力，降低了电路的可靠性。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种带有缓冲支路的高频链dc/ac变换器的电路模型，用以解决由于变压器漏感和开关管寄生电容的谐振，容易造成振荡和电压尖峰，从而增大了开关管的电压应力，降低了电路的可靠性的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种带有缓冲支路的高频链dc/ac变换器的电路模型，包括：第一支路和第二支路，第一支路和第二支路为电性连接，第二支路包括缓冲支路、输出滤波电感l0、滤波电容c0和输出电阻r0，缓冲支路的一端与变压器为电性连接，缓冲支路的另一端与输出滤波电感l0为电性连接，输出滤波电感l0通过导线与滤波电容c0电性连接，滤波电容c0与输出电阻r0电性连接；

缓冲支路包括缓冲电容cs56、缓冲电容cs78、缓冲电阻rs56和缓冲电阻rs78，缓冲电容cs56通过导线与缓冲电阻rs56电性连接，缓冲电阻rs56的一端通过导线与开关管s5电性连接，开关管s5与开关管s6电性连接，缓冲电容cs56的一端通过导线与开关管s6电性连接；

缓冲电容cs78通过导线与缓冲电阻rs78电性连接，缓冲电阻rs78的一端通过导线与开关管s7电性连接，开关管s7与开关管s8电性连接，缓冲电容cs78的一端通过导线与开关管s8电性连接；

其中，第一支路为变压器原边电路，第二支路为变压器副边电路。

可选地，所述开关管s8与输出滤波电感l0电性连接。

可选地，所述开关管s6与输出滤波电感l0电性连接。

可选地，所述开关管s7与开关管s8呈背靠背结构。

可选地，所述开关管s5与开关管s6呈背靠背结构。

可选地，所述滤波电容co与输出电阻r0呈并联设置。

可选地，所述输出电阻r0的一端与变压器电性连接。

可选地，所述第一支路包括输入电容c1和输入电压vin，输入电容c1与输入电压vin电性连接，且输入电容c1与输入电压vin呈并联设置，输入电容c1的一端设置有若干开关管，若干开关管与输入电容c1电性连接。

可选地，所述若干开关管包括开关管s1、开关管s2、开关管s3和开关管s4，开关管s1、开关管s2、开关管s3和开关管s4构成的全桥结构，开关管s1和开关管s2之间设置有变压器漏感lk，变压器漏感lk分别与开关管s1和开关管s2电性连接，变压器漏感lk与变压器电性连接。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种带有缓冲支路的高频链dc/ac变换器的电路模型，包括：第一支路和第二支路，第一支路为变压器原边电路，第二支路为变压器副边电路，第一支路和第二支路为电性连接，第二支路包括缓冲支路、输出滤波电感l0、滤波电容c0和输出电阻r0，缓冲支路的一端与变压器为电性连接，缓冲支路的另一端与输出滤波电感l0为电性连接，输出滤波电感l0通过导线与滤波电容c0电性连接，滤波电容c0与输出电阻r0电性连接。采用bode图验证，可以得到谐振点峰值随着滤波电容c0容值的增加在逐渐降低，系统稳定性得到提升。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种带有缓冲支路的高频链dc/ac变换器的电路模型的拓扑图；

图2为本发明图1的等效电路模型图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1-2所示，一种带有缓冲支路的高频链dc/ac变换器的电路模型的拓扑图，包括：第一支路和第二支路，第一支路为变压器原边电路，第二支路为变压器副边电路，第一支路和第二支路为电性连接，第二支路包括缓冲支路、输出滤波电感l0、滤波电容c0和输出电阻r0，缓冲支路的一端与变压器为电性连接，缓冲支路的另一端与输出滤波电感l0为电性连接，输出滤波电感l0通过导线与滤波电容c0电性连接，滤波电容c0与输出电阻r0电性连接；

缓冲支路包括缓冲电容cs56、cs78和缓冲电阻rs56、rs78，缓冲电容cs56通过导线与缓冲电阻rs56电性连接，缓冲电阻rs56的一端通过导线与开关管s5电性连接，开关管s5与开关管s6电性连接，缓冲电容cs56的一端通过导线与开关管s6电性连接；

缓冲电容cs78通过导线与缓冲电阻rs78电性连接，缓冲电阻rs78的一端通过导线与开关管s7电性连接，开关管s7与开关管s8电性连接，缓冲电容cs78的一端通过导线与开关管s8电性连接。

考虑到电路的稳定性，可以设置缓冲支路，为了验证缓冲支路能够提高电路的稳定性，可以将第一支路的参数等效到第二支路，得到图2所示的等效电路，其中，缓冲电容csn56＝csn78＝csn，缓冲电阻rsn56＝rsn78＝rsn。根据该等效电路，可以得到缓冲支路端电压vsn相对输入电压nvin的传递函数为：

其中，n为预设的参数，lk为变压器漏感，且lo＞lk；

那么，电感和缓冲电容的谐振频率fo为

根据缓冲电阻等于谐振电路的特征阻抗、谐振频率处缓冲电容阻抗等于缓冲电阻的设计原则得到缓冲支路元件参数，即

进一步的，采用bode图，可以得到谐振点峰值随着缓冲电容容值的增加在逐渐降低，系统稳定性得到提升。

开关管s8与输出滤波电感l0电性连接。

开关管s6与输出滤波电感l0电性连接。

开关管s7与开关管s8呈背靠背结构。

开关管s5与开关管s6呈背靠背结构。

滤波电容co与输出电阻r0呈并联设置。

输出电阻r0的一端与变压器电性连接。示例性的，变压器原、副边匝比可以为：n1/n2＝n1/n3＝n。

第一支路包括输入电容c1和输入电压vin，输入电容c1与输入电压vin电性连接，且输入电容c1与输入电压vin呈并联设置，输入电容c1的一端设置有若干开关管，若干开关管与输入电容c1电性连接。

示例性的，若干开关管可以包括开关管s1、开关管s2、开关管s3和开关管s4，开关管s1、开关管s2、开关管s3和开关管s4构成的全桥结构，开关管s1和开关管s2之间设置有变压器漏感lk，变压器漏感lk分别与开关管s1和开关管s2电性连接，变压器漏感lk与变压器电性连接。

本发明在使用时，包括：第一支路和第二支路，第一支路为变压器原边电路，第二支路为变压器副边电路，第一支路和第二支路为电性连接，第二支路包括缓冲支路、输出滤波电感l0、滤波电容c0和输出电阻r0，缓冲支路的一端与变压器为电性连接，缓冲支路的另一端与输出滤波电感l0为电性连接，输出滤波电感l0通过导线与滤波电容c0电性连接，滤波电容c0与输出电阻r0电性连接。采用bode图验证，可以得到谐振点峰值随着滤波电容c0容值的增加在逐渐降低，系统稳定性得到提升。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和物的限制。