CN107482920B - 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

Info

Publication number
CN107482920B
CN107482920B CN201710502191.5A CN201710502191A CN107482920B CN 107482920 B CN107482920 B CN 107482920B CN 201710502191 A CN201710502191 A CN 201710502191A CN 107482920 B CN107482920 B CN 107482920B
Authority
CN
China
Prior art keywords
switching tube
duty ratio
tube
bridge
full
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.)
Active
Application number
CN201710502191.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107482920A (zh
Inventor
刘润彪
鞠昌斌
王环
王一波
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 CN201710502191.5A priority Critical patent/CN107482920B/zh
Publication of CN107482920A publication Critical patent/CN107482920A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107482920B publication Critical patent/CN107482920B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • H02M1/0054—Transistor switching losses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

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 (1)

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；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)及串联在一起的钳位电容(Cc)与第五开关管(S0)与H全桥并联，H全桥的输出侧连接高频变压器T的一侧，高频变压器T的另外一侧连接不控全桥，不控全桥输出侧与输出侧支撑电容(Co)并联；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；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)同时由截止状态变为导通状态；其中：0＜D0＜1，0＜D1＜1，0＜D2＜1，并且D1≠D2；
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。
CN201710502191.5A 2017-06-27 2017-06-27 一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法 Active CN107482920B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710502191.5A CN107482920B (zh) 2017-06-27 2017-06-27 一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710502191.5A CN107482920B (zh) 2017-06-27 2017-06-27 一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107482920A CN107482920A (zh) 2017-12-15
CN107482920B true CN107482920B (zh) 2020-05-15

Family

ID=60596041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710502191.5A Active CN107482920B (zh) 2017-06-27 2017-06-27 一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107482920B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114285291A (zh) * 2021-12-30 2022-04-05 中国科学院电工研究所 一种高频大功率光伏中压直流变换器的拓扑改进结构和方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104242624A (zh) * 2014-09-05 2014-12-24 中国科学院电工研究所 一种Boost全桥电路启动冲击电流抑制方法
CN104734485A (zh) * 2015-03-26 2015-06-24 中国科学院电工研究所 一种Boost全桥电路启动冲击电流谐振抑制方法
CN105140908A (zh) * 2015-09-29 2015-12-09 中国科学院电工研究所 用于光伏高压直流输电系统的零电压软开关控制方法
CN105978314A (zh) * 2016-07-06 2016-09-28 哈尔滨工业大学 一种抑制单级桥式pfc变换器桥臂电压尖峰的有源箝位电路
CN205901619U (zh) * 2016-07-06 2017-01-18 内江市凌辉电子科技有限公司 一种交流输入带功率因数校正的全桥单极变换器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10263508B2 (en) * 2015-07-21 2019-04-16 Christopher Donovan Davidson Single stage isolated AC/DC power factor corrected converter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104242624A (zh) * 2014-09-05 2014-12-24 中国科学院电工研究所 一种Boost全桥电路启动冲击电流抑制方法
CN104734485A (zh) * 2015-03-26 2015-06-24 中国科学院电工研究所 一种Boost全桥电路启动冲击电流谐振抑制方法
CN105140908A (zh) * 2015-09-29 2015-12-09 中国科学院电工研究所 用于光伏高压直流输电系统的零电压软开关控制方法
CN105978314A (zh) * 2016-07-06 2016-09-28 哈尔滨工业大学 一种抑制单级桥式pfc变换器桥臂电压尖峰的有源箝位电路
CN205901619U (zh) * 2016-07-06 2017-01-18 内江市凌辉电子科技有限公司 一种交流输入带功率因数校正的全桥单极变换器

Also Published As

Publication number Publication date
CN107482920A (zh) 2017-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10050552B2 (en) High-frequency isolation alternating/direct current conversion circuit and control method thereof
US10958180B2 (en) DC-DC converter for wide input voltage
CN108123605B (zh) 电源变换电路的控制方法以及相关电源变换电路
CN101814827A (zh) 两级式的高压输入低压大电流输出型直流变换器
CN110061636A (zh) 功率变换装置
CN110719035B (zh) 单级dab-llc混合型双向dc-dc变换器的拓扑结构
CN101534056B (zh) 一种输出可调的变结构直流开关电源
CN109450260B (zh) 一种电容串接式交错并联反激电路
KR20160027408A (ko) 다단 멀티레벨 ac-ac 컨버터
CN107134929B (zh) 双向直流变换器及双向直流变换控制方法
EP3595161B1 (en) Inverter apparatus with overcurrent protection control
CN104113213B (zh) 一种用于电动汽车的dc‑dc变换装置
CN112350583B (zh) 一种电流型推挽桥式软开关双向直流变换器
CN107482920B (zh) 一种基于Boost全桥隔离变换器的控制方法
CN103441690B (zh) 高频交流侧串联实现紧调整输出的组合变流器的控制方法
CN107482919B (zh) 基于Boost全桥隔离变换器的控制方法
CN107659155B (zh) 双向直流变换器及双向直流变换控制方法
CN102035396A (zh) 副边续流二极管串联的双路交错双管正激直流变换器
JP2014150706A (ja) Ｄｃ／ａｃ変換システム
CN210724554U (zh) 一种嵌位型升压功率变换电路结构
CN110729913B (zh) 一种单级式高增益五开关Boost型逆变器
CN103490625B (zh) 一种升压式直流变换器
TWI568156B (zh) 降壓型直流轉換器
CN103138610A (zh) 一种直流隔离的并网逆变电路及光伏逆变系统
CN104868719A (zh) 错相控制的反极性高增益升压Boost变换电路

Legal Events

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