CN107482920A - 一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法 - Google Patents

一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法 Download PDF

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Abstract

一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法，通过调节第五开关管(S0)占空比D0，第一开关管(S1)和第四开关管(S4)的占空比D1以及第二开关管(S2)和第三开关管(S3)的占空比D2，对每个开关管发出驱动信号，实现开关管的动作，控制变换器的输出电压和输出功率。第一开关管(S1)和第四开关管(S4)占空比为D1，0＜D1＜1，第二开关管(S2)和第三开关管(S3)占空比为D2，0＜D2＜1，并且D1≠D2。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)同时导通；第五开关管(S0)占空比为D0，0＜D0＜1，第五开关管(S0)与占空比D1和占空比D2中占空比较小的开关管互补导通。

Description

一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法
技术领域
本发明涉及一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法。
背景技术
Boost全桥隔离变换器具有高频电气隔离，输出功率大，电压变换比高，输入电流纹波小，负载短路时可靠性高等优点，非常适合应用于有隔离要求的高压输出、双向PWM直流变换等场合。
传统Boost全桥隔离变换器的控制方法具体为：第一开关管S1和第四开关管S4时序一致占空比为D，第二开关管S2和第三开关管S3时序一致，占空比为D，并且第一开关管S1和第二开关管S2相位相差180°，占空比0.5＜D＜1，第五开关管S0在开关管S1、开关管S2、开关管S3和开关管S4均导通时关断。这种控制方法使第五开关管S0的开关频率是第一开关管S1的2倍，对开关管的要求较高，损耗大，特别是高压大功率场合。
发明内容
为克服现有技术的缺点，本发明提出一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法。本发明采用的控制方法减小了第五开关管S0的开关频率，减小了开关管的导通时间，降低了损耗，进一步提高系统效率。
为实现上述目的本发明采用如下技术方案：
本发明所述的控制方法通过调节第五开关管的占空比D0，第一开关管和第四开关管的占空比D1以及第二开关管和第三开关管的占空比D2，对每个开关管发出驱动信号，实现开关管的动作，控制变换器的输出电压和输出功率。
所述开关管的逻辑如下所述：
H全桥由第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管组成，第一开关管和第四开关管时序一致，占空比为D1；第二开关管和第三开关管时序一致，占空比为D2，第五开关管占空比为D0。
所述的占空比范围为：0＜D0＜1，0＜D1＜1，0＜D2＜1，并且D1≠D2。
所述的第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管同时导通。
所述的第五开关管与占空比D1和占空比D2中占空比较小的开关管互补导通。
和传统控制方法相比，本发明减小了第五开关管的开关频率，减小了开关管的导通时间，降低了损耗，进一步提高系统效率。
附图说明
图1Boost全桥隔离变换器拓扑；
图2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。
如图1所示，本发明所基于的Boost全桥隔离变换器拓扑由一个H全桥、一个不控全桥，两个支撑电容Ci、Co，一个高频变压器T，高频电感L1和钳位电容Cc以及第五开关管S0组成。支撑电容Ci与滤波电感L1相连，钳位电容Cc与第五开关管S0串联，串联在一起的支撑电容Ci与滤波电感L1以及串联在一起的钳位电容Cc与第五开关管S0与H全桥进行并联，H全桥输出侧连接高频变压器T一侧，高频变压器T的另外一侧连接不控全桥，最后不控全桥输出侧与输出侧支撑电容Co并联，搭建成现有电路拓扑。其中H全桥由4个带反并联二极管的开关管S1，S2，S3，S4组成；不控全桥由4个二极管D1，D2，D3，D4组成。
本发明控制方法通过调节第五开关管S0的占空比D0，第一开关管S1和第四开关管S4的占空比D1，以及第二开关管S2和第三开关管S3的占空比D2，对每个开关发出驱动信号，实现开关管的动作，控制变换器的输出电压和输出功率。
所述开关管的逻辑如下所述：
H全桥由第一开关管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和第四开关管S4时序一致，占空比为D1，并且0＜D1＜1；第二开关管S2和第三开关管S3时序一致，占空比为D2，并且0＜D2＜1；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同时导通。第五开关管S0占空比为D0，0＜D0＜1；并且与占空比D1和占空比D2中占空比较小的开关管互补导通。
和传统控制方法相比，本发明减小了第五开关管S0的开关频率，减小了开关管的导通时间，降低了损耗，进一步提高系统效率。

Claims (4)

1.一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法，所基于的Boost全桥隔离变换器由一个H全桥、一个不控整流全桥、第五开关管(S0)、钳位电容(Cc)、两个支撑电容(Ci、Co)和滤波电感(L1)组成，H全桥由4个带反并联二极管的开关管组成，分别为第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)和第四开关管(S4)，第五开关管(S0)由带反并联二极管的开关管组成，
其特征在于：所述的控制方法通过调节第五开关管(S0)占空比D0，第一开关管(S1)和第四开关管(S4)的占空比D1以及第二开关管(S2)和第三开关管(S3)的占空比D2，对每个开关管发出驱动信号，实现开关管的动作，控制变换器的输出电压和输出功率；所述开关管的逻辑如下所述：
第一开关管(S1)和第四开关管(S4)时序一致，占空比为D1；第二开关管(S2)和第三开关管(S3)时序一致，占空比为D2；第五开关管(S0)占空比为D0。
2.如权利要求1所述的基于Boost全桥隔离变换器的控制方法，其特征在于：所述的占空比范围为：0＜D0＜1，0＜D1＜1，0＜D2＜1，并且D1≠D2。
3.如权利要求1所述的基于Boost全桥隔离变换器的控制方法，其特征在于：所述的第一开关管(S1)、第二开关管(S2)、第三开关管(S3)和第四开关管(S4)同时导通。
4.如权利要求1所述的基于Boost全桥隔离变换器的控制方法，其特征在于：所述的第五开关管(S0)与占空比D1和占空比D2中占空比较小的开关管互补导通。
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