CN104485820A - 双有源功率桥dc/dc变换器pwm可调双移相的控制方法 - Google Patents

双有源功率桥dc/dc变换器pwm可调双移相的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104485820A
CN104485820A CN201410801977.3A CN201410801977A CN104485820A CN 104485820 A CN104485820 A CN 104485820A CN 201410801977 A CN201410801977 A CN 201410801977A CN 104485820 A CN104485820 A CN 104485820A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switching tube
bridge
full
shifting angle
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410801977.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104485820B (zh
Inventor
刘润彪
王环
王一波
许洪华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Electrical Engineering of CAS
Original Assignee
Institute of Electrical Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Electrical Engineering of CAS filed Critical Institute of Electrical Engineering of CAS
Priority to CN201410801977.3A priority Critical patent/CN104485820B/zh
Publication of CN104485820A publication Critical patent/CN104485820A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104485820B publication Critical patent/CN104485820B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

一种双有源功率桥DC/DC变换器PWM可调双移相的控制方法，通过PWM可调双移相，调节第一全桥(H1)开关管之间的移相角D1、第二全桥(H2)开关管之间的移相角D2，以及第二全桥(H3)单个桥臂(B3、B4)的占空比D，对组成变换器桥臂的每个开关管给出不同时序的驱动信号，实现开关管的动作，控制变换器的输出电压和输出功率。

Description

双有源功率桥DC/DC变换器PWM可调双移相的控制方法
技术领域
本发明涉及一种双有源功率桥DC/DC变换器的控制方法。
背景技术
双有源功率桥DC/DC变换器具有广泛的应用场景，如电动汽车、不间断电源、新能源中的储能系统，以及国家大力发展的高压直流输配电技术。
目前，对双有源功率桥DC/DC变换器的控制方式主要是移相控制，两个全桥之间存在一个移相角，通过调节这两组开关管的移相角来实现功率的大小及流向。这种控制方法主要是通过变压器漏感或者外加电感来进行能量的传递，在前后级电压变化较大时，引起较大的电流波动、环流及无功电流，增加了开关器件的损耗，大大降低了系统的效率。
发明内容
为克服现有技术的缺点，本发明提出一种双有源功率桥DC/DC变换器的控制方法。本发明采用PWM可调双移相，可以减少开关管之间的环流，提高系统效率。
为实现上述目的本发明采用如下技术方案：
本发明所基于的双有源功率桥DC/DC变换器的两个H全桥由8个带反并联二极管的开关管组成。本发明通过PWM可调双移相，调节第一全桥开关管之间的移相角、第二全桥开关管之间的移相角，以及第二全桥单个桥臂的占空比，对组成变换器桥臂的每个开关管给出不同时序的驱动信号，实现开关管的动作，控制变换器的输出电压和输出功率。8个开关管的逻辑如下所述：
第一全桥由第一开关管，第二开关管，第三开关管，第四开关管组成；第一开关管和第二开关管组成第一桥臂，第三开关管和第四开关管组成第二桥臂，每个开关管驱动信号为占空比0.5的方波。
第一开关管和第二开关管互补导通，第三开关管和第四开关管互补导通，第四开关管超前第一开关管，移相角为D1，第三开关管超前第二开关管，移相角为D1。
第二全桥由第五开关管，第六开关管，第七开关管，第八开关管组成；第五开关管和第六开关管组成第三桥臂，第七开关管和第八开关管组成第四桥臂；在第三桥臂和第四桥臂中，一个桥臂的两个开关管占空比为0.5，另外一个桥臂上的两个开关管的占空比为D可调。
当第四桥臂的第七开关管和第八开关管的占空比可调时，第五开关管和第六开关管互补导通；第八开关管和第一开关管相位一致，第七开关管和第二开关管相位一致，第八开关管超前第五开关管，移相角为D2，第七开关管超前第六开关管，移相角为D2。
当第三桥臂的第五开关管和第六开关管的占空比可调时，第七开关管和第八开关管互补导通；第五开关管和第一开关管相位一致，第六开关管和第二开关管相位一致，第五开关管超前第八开关管，移相角为D2，第六开关管超前第七开关管，移相角为D2。
通过调节第一全桥开关管之间的移相角D1、第二全桥开关管之间的移相角D2和以及第二全桥单个桥臂的占空比D来控制变换器的输出电压和输出功率。
所述用于双有源功率桥DC/DC变换器的控制调制策略，其特征在于，所述的移相角D1应大于等于0度，小于等于180度；
所述用于双有源功率桥DC/DC变换器的控制调制策略，其特征在于，所述的移相角D2应大于等于0度，小于等于180度；
所述用于双有源功率桥DC/DC变换器的控制调制策略，其特征在于，所述的占空比D应大于等于0，小于等于0.5。
和传统移相控制相比，本发明减小了开关管之间的环流，同时避免了能量的回馈，大大减小了损耗；与此同时，还可以实现软开关导通，进一步提高系统效率。
附图说明
图1双有源功率桥DC/DC变换器拓扑；
图2第四桥臂B4开关管占空比可调时，开关管逻辑图；
图3第三桥臂B3开关管占空比可调时，开关管逻辑图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施方式进一步说明本发明。
本发明所基于中的双有源功率桥DC/DC变换器拓扑如图1所示。该变换器两端电压分别为V1、V2，由两个H全桥H1、H2，分别为C11、C22的两个支撑电容，一个高频变压器T，以及一个高频电感L组成。其中两个H全桥由8个带反并联二极管的开关管组成，分别为S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7和S8。
第一全桥H1由第一开关管S1，第二开关管S2，第三开关管S3和第四开关管S4组成。第一开关管S1和第二开关管S2组成第一桥臂B1，第三开关管S3和第四开关管S4组成第二桥臂B2。
第二全桥H2由第五开关管S5，第六开关管S6，第七开关管S7和第八开关管S8组成。第二全桥H2中，第五开关管S5和第六开关管S6组成第三桥臂B3，第七开关管S7和第八开关管S8组成第四桥臂B4。
本发明对所述的双有源功率桥DC/DC变换器的控制方法，通过PWM可调双移相，调节第一全桥H1开关管之间的移相角D1、第二全桥H2开关管之间的移相角D2，以及第二全桥H3单个桥臂B3或B4的占空比D，对组成变换器桥臂的每个开关管给出不同时序的驱动信号，实现开关管的动作，来控制变换器的输出电压和输出功率。8个开关管的逻辑如下所述：；
第一全桥H1中，第一开关管S1和第二开关管S2互补导通，第三开关管S3和第四开关管S4互补导通，第四开关管S4超前第一开关管S1，移相角为D1，第三开关管S3超前第二开关管S2，移相角为D1。
在第二全桥H2的第三桥臂B3和第四桥臂B4中，一个桥臂的两个开关管占空比为0.5，另外一个桥臂上的两个开关管的占空比为D可调。
当第四桥臂B4上的第七开关管S7和第把开关管S8的占空比可调时，第五开关管S5和第六开关管S6互补导通；第八开关管S8和第一开关管S1相位一致，第七开关管S7和第二开关管S2相位一致，第八开关管S8超前第五开关管S5，移相角为D2，第七开关管S7超前第六开关管S6，移相角为D2。
当第三桥臂B3的第五开关管S5和第六开关管S6的占空比可调时，第七开关管S7和第八开关管S8互补导通；第五开关管S5和第一开关管S1相位一致，第六开关管S6和第二开关管S2相位一致，第五开关管S5超前第八开关管S8，移相角为D2，第六开关管S6超前第七开关管S7，移相角为D2。
和传统移相控制方法相比，本发明减小了开关管之间的环流，同时避免了能量的回馈，大大减小了损耗；与此同时，还可以实现软开关导通，进一步提高系统效率。

Claims (4)

1.一种双有源功率桥DC/DC变换器PWM可调双移相的控制方法，所基于的双有源功率桥DC/DC变换器的两个H全桥由8个带反并联二极管的开关管组成；其中第一全桥(H1)由第一开关管(S1)，第二开关管(S2)，第三开关管(S3)和第四开关管(S4)组成；第一开关管(S1)和第二开关管(S2)组成第一桥臂(B1)，第三开关管(S3)和第四开关管(S4)组成第二桥臂(B2)；第二全桥(H2)由第五开关管(S5)，第六开关管(S6)，第七开关管(S7)和第八开关管(S8)组成；第二全桥(H2)中，第五开关管(S5)和第六开关管(S6)组成第三桥臂(B3)，第七开关管(S7)和第八开关管(S8)组成第四桥臂(B4)，
其特征在于，所述的控制方法通过PWM可调双移相，调节第一全桥(H1)开关管之间的移相角D1、第二全桥(H2)开关管之间的移相角D2，以及第二全桥(H3)单个桥臂(B3、B4)的占空比D，对组成变换器桥臂的每个开关管给出不同时序的驱动信号，实现开关管的动作，控制变换器的输出电压和输出功率；8个所述开关管的逻辑如下所述：
第一全桥(H1)中，第一开关管(S1)、第二开关管(S2)互补导通，第三开关管(S3)和第四开关管(S4)互补导通，第四开关管(S4)超前第一开关管(S1)，移相角为D1，第三开关管(S3)超前第二开关管(S2)，移相角为D1；
第二全桥(H2)的第三桥臂(B3)和第四桥臂(B4)中，一个桥臂的两个开关管占空比为0.5，另外一个桥臂上的两个开关管的占空比为D可调；
当第四桥臂(B4)上的第七开关管(S7)和第把开关管(S8)的占空比可调时，第五开关管(S5)和第六开关管(S6)互补导通；第八开关管(S8)和第一开关管(S1)的相位一致，第七开关管(S7)和第二开关管(S2)的相位一致，第八开关管(S8)超前第五开关管(S5)，移相角为D2，第七开关管(S7)超前第六开关管(S6)，移相角为D2；
当第三桥臂(B3)的第五开关管(S5)和第六开关管(S6)的占空比可调时，第七开关管(S7)和第八开关管(S8)互补导通；第五开关管(S5)和第一开关管(S1)的相位一致，第六开关管(S6)和第二开关管(S2)的相位一致，第五开关管(S5)超前第八开关管(S8)，移相角为D2，第六开关管(S6)超前第七开关管(S7)，移相角为D2。
2.如权利要求1所述的双有源功率桥DC/DC变换器PWM可调双移相的控制调制方法，其特征在于，所述的移相角D1大于等于0度，小于等于180度。
3.如权利要求1所述的双有源功率桥DC/DC变换器PWM可调双移相的控制方法，其特征在于，所述的移相角D2大于等于0度，小于等于180度。
4.如权利要求1所述的双有源功率桥DC/DC变换器PWM可调双移相的控制方法，其特征在于，所述的占空比D大于等于0，小于等于0.5。
CN201410801977.3A 2014-12-18 2014-12-18 双有源功率桥dc/dc变换器pwm可调双移相的控制方法 Active CN104485820B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410801977.3A CN104485820B (zh) 2014-12-18 2014-12-18 双有源功率桥dc/dc变换器pwm可调双移相的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410801977.3A CN104485820B (zh) 2014-12-18 2014-12-18 双有源功率桥dc/dc变换器pwm可调双移相的控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104485820A true CN104485820A (zh) 2015-04-01
CN104485820B CN104485820B (zh) 2017-05-17

Family

ID=52760337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410801977.3A Active CN104485820B (zh) 2014-12-18 2014-12-18 双有源功率桥dc/dc变换器pwm可调双移相的控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104485820B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104868740A (zh) * 2015-05-15 2015-08-26 西交利物浦大学 一种基于双移相调制直流变换器的移相变量组合优化方法
CN104901542A (zh) * 2015-05-15 2015-09-09 西交利物浦大学 一种适用双向全桥直流变换器的统一双移相控制方法
CN105634286A (zh) * 2016-01-28 2016-06-01 山东鲁能智能技术有限公司 基于双向全桥变换器的软开关宽输出电压范围的控制方法
CN106712526A (zh) * 2017-03-10 2017-05-24 山东大学 考虑死区效应的双有源桥dc‑dc变换器最小电流应力控制方法
CN111740605A (zh) * 2020-03-10 2020-10-02 同济大学 一种用于双有源桥dc-dc变换器的随机pwm控制方式
CN114024437A (zh) * 2022-01-04 2022-02-08 深圳市永联科技股份有限公司 调节桥臂死区的方法及相关设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4953068A (en) * 1989-11-08 1990-08-28 Unisys Corporation Full bridge power converter with multiple zero voltage resonant transition switching
CN103516224A (zh) * 2013-10-09 2014-01-15 清华大学 一种用于双主动全桥直流变换器的混合移相控制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4953068A (en) * 1989-11-08 1990-08-28 Unisys Corporation Full bridge power converter with multiple zero voltage resonant transition switching
CN103516224A (zh) * 2013-10-09 2014-01-15 清华大学 一种用于双主动全桥直流变换器的混合移相控制方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104868740A (zh) * 2015-05-15 2015-08-26 西交利物浦大学 一种基于双移相调制直流变换器的移相变量组合优化方法
CN104901542A (zh) * 2015-05-15 2015-09-09 西交利物浦大学 一种适用双向全桥直流变换器的统一双移相控制方法
CN104868740B (zh) * 2015-05-15 2017-06-16 西交利物浦大学 一种基于双移相调制直流变换器的移相变量组合优化方法
CN104901542B (zh) * 2015-05-15 2018-09-21 西交利物浦大学 一种适用双向全桥直流变换器的统一双移相控制方法
CN105634286A (zh) * 2016-01-28 2016-06-01 山东鲁能智能技术有限公司 基于双向全桥变换器的软开关宽输出电压范围的控制方法
CN106712526A (zh) * 2017-03-10 2017-05-24 山东大学 考虑死区效应的双有源桥dc‑dc变换器最小电流应力控制方法
CN111740605A (zh) * 2020-03-10 2020-10-02 同济大学 一种用于双有源桥dc-dc变换器的随机pwm控制方式
CN114024437A (zh) * 2022-01-04 2022-02-08 深圳市永联科技股份有限公司 调节桥臂死区的方法及相关设备
CN114024437B (zh) * 2022-01-04 2022-04-08 深圳市永联科技股份有限公司 调节桥臂死区的方法及相关设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN104485820B (zh) 2017-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103516224B (zh) 一种用于双主动全桥直流变换器的混合移相控制方法
CN104485820A (zh) 双有源功率桥dc/dc变换器pwm可调双移相的控制方法
CN104539164B (zh) 电流型双向dc‑dc变换器不等宽pwm加双移相控制方法
CN107070239B (zh) 一种基于频率调节的双有源桥dc/dc变换器全范围软开关控制方法
CN104901542B (zh) 一种适用双向全桥直流变换器的统一双移相控制方法
CN104600998A (zh) 一种开关电源开关器件均匀发热的控制方法
CN108880264B (zh) 具备软启动功能的双有源桥直流变换器控制方法
CN110719030B (zh) 一种隔离双向全桥dc-dc变换器的双重移相调制方法
CN107017781B (zh) 非对称pwm控制的isop全桥直流变换器及其控制方法
CN102723873B (zh) 一种双输入全隔离集成变流器
CN110829848B (zh) 一种隔离式双全桥有源中点钳位型三电平dc/dc变换器
CN103929065A (zh) 基于三绕组变压器的双向隔离dc/dc变换器
CN110289765A (zh) 一种高功率密度的dab型直流变压器子模块拓扑及其控制方法
CN104993707A (zh) 基于llc谐振的双向dc/dc变换器的控制方法
CN101951145B (zh) X型对称H桥三电平Buck变换器控制方法及实施装置
CN110768534A (zh) 一种隔离式双半桥anpc有源桥三电平dc/dc变换器
CN104935176A (zh) 一种应用于全桥隔离双向dc-dc变换器的归一化相移控制方法
CN110707939B (zh) 基于隔离式半桥anpc三电平和h桥的dc-dc变换器
CN112202338A (zh) 一种双有源全桥直流变换器功率换向的暂态控制方法
CN110572041A (zh) 一种双有源全桥变流器的双边pwm加移相控制方法
CN105322796A (zh) 一种多态三电平升压电路
CN105406720A (zh) 一种基于级联双向dc-dc变换器的控制方法
CN103891123A (zh) 逆变器装置
CN107482919B (zh) 基于Boost全桥隔离变换器的控制方法
CN103701328A (zh) 一种隔离型双向dc-dc变换器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant