CN111800015A - 新能源直流并网用直流变压器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源直流并网用直流变压器及其控制方法，直流变压器的输入侧包括两个输入滤波电容、八个开关管、一个电感、两个开关管电容和两个变压器的原边。第一输入滤波电容、第一开关管至四开关管、一个电感和第一变压器的原边组成第一全桥；第二输入滤波电容、第五开关管至八开关管、两个开关管电容和第二变压器的原边组成第二全桥。第一、二全桥按输入滤波电容在上的方式直接串联。直流变压器输出侧由两个变压器的副边、两个二极管和两个电容组成。第一变压器和第二变压器的副边按同名端在上的方向直接串联，然后与两个二极管和两个电容共同组成倍压整流电路。本发明具有系统功率损耗小、所需电感量小、控制简单等优点。

Description

新能源直流并网用直流变压器及其控制方法

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，主要应用于新能源发电系统中，涉及新能源直流并网用直流变压器及其控制方法。

背景技术

现今由于传统化石能源污染大、储量减小、开采难度增大的缺点，新能源正越来越受到人们的关注，而作为新能源中重要的一部分，太阳能和风能正处于蓬勃发展之中。随着相关发电技术的日渐成熟，新能源发电厂的规模趋于大型化，发电机装机容量大幅增加。由于风力与太阳能发电厂往往需要较大的占地面积，其位置大多位于远离用电区域或电力节点的偏远地区，电力的传输成为一个难题。在这方面，高压直流输电技术的应用很好地弥补了这一缺憾。在高压直流输电技术中，需要用高功率高升压比的隔离DC/DC变换器将电厂与直流输电网络连接在一起。因此，大量研究人员对高功率高升压比的隔离DC/DC变换器进行了研究，并且在传输效率、系统可靠性等方面已经取得不少突破。然而，仍然存在几个主要的问题阻碍了变换器功率水平的进一步增长，如较高的功率损失和较大的输出滤波电感。

发明内容

针对传统全桥变换器的软开关技术辅助电路比较复杂不容易控制的情况，同时考虑到高效率的大功率DC/DC变换器在不断壮大的新能源发电中的重要性，提出了一种既能有效减小系统功率损耗又具有简单的电路拓扑及控制方法的方案；

为达此目的，本发明提供新能源直流并网用直流变压器，所述直流变压器输入侧包括两个全桥，第一全桥包括第一输入滤波电容、第一至第四开关管、第一变压器原边、包含有第一变压器原边漏感的输入侧电感，第二全桥包含有第二输入滤波电容、第五至第八开关管、两个开关管电容、第二变压器原边漏感的辅变压器原边；

所述第一开关管的发射极连接第二开关管的集电极组成第一桥臂，第三开关管的发射极连接第四开关管的集电极组成第二桥臂，所述第一输入滤波电容的正极分别连接第一开关管和第三开关管的集电极，负极分别连接第二开关管和第四开关管的发射极，

且第一输入滤波电容的正极连接输入电源的正极，负极与第二输入滤波电容的正极相连；

所述第五开关管的发射极连接第六开关管的集电极组成第三桥臂，第七开关管的发射极连接第八开关管的集电极组成第四桥臂，所述第二输入滤波电容的正极分别连接第五开关管和第七开关管的集电极，负极分别连接第六开关管和第八开关管的发射极，且第二输入滤波电容的正极连接第一输入滤波电容的负极，负极与输入电源的正极相连接，第一开关管电容并联在第五开关管两端，其正极连接第五开关管集电极，负极连接第五开关管发射极，第二开关管电容并联在第六开关管两端，其正极连接第六开关管集电极，负极连接第六开关管发射极；

所述第一变压器原边与输入侧电感串联后，一端连接第一开关管和第二开关管的中间节点，一端连接第三开关管和第四开关管的中间节点，使得第一输入滤波电容、第一变压器原边、输入侧电感、第一桥臂和第二桥臂组成第一全桥，且第一变压器原边同名端靠近第一桥臂；

所述第二变压器原边一端连接第五开关管和第六开关管的中间节点，一端连接第七开关管和第八开关管的中间节点，使得第二输入滤波电容、第二变压器原边、第三桥臂和第四桥臂组成第二全桥，且第二变压器原边同名端靠近第三桥臂；

所述直流变压器输出侧是包含有第一至第二变压器的副边、第一至第二二极管和第一至第二输出电容的倍压整流电路；所述第一二极管的正极连接第二二极管的负极，第二二极管的正极连接第二输出电容的负极，第二输出电容的正极连接第一输出电容的负极，第一输出电容的正极连接第一二极管的正极；所述第一变压器的副边的异名端连接第二变压器的副边的同名端，第二变压器的副边的异名端连接第一至第二输出电容的中间节点，第一变压器的副边的同名端连接第一至第二二极管的中间节点；且串联后的第一至第二输出电容两侧连接输出电压。

本发明提供一种新能源直流并网用直流变压器的控制方法，具体如下；

(1)保证第一开关管、第四开关管和第八开关管驱动波形完全一样，第二开关管、第三开关管和第七开关管驱动波形完全一样，第一至第四开关管和第七开关管、第八开关管的驱动占空比恒为0.5，且第一开关管驱动与第二开关管驱动互补，第四开关管驱动与第三开关管驱动互补，第八开关管驱动与第七开关管驱动互补；

(2)保证第五开关管的开通起点与第一开关管的开通起点相同，第六开关管的开通起点与第二开关管的开通起点相同；

(3)保证第五开关管和第六开关管驱动的占空比相等，通过闭环控制来调节二者的占空比使电路达稳态；

在一个开关周期内包括六种工作模态；其中：V_in为输入电压，V_o为输出电压，Q₁为第一开关管，Q₂为第二开关管，Q₃为第三开关管，Q₄为第四开关管，Q₅为第五开关管，Q₆为第六开关管，Q₇为第七开关管，Q₈为第八开关管；T_r1为原副边匝比为1:N₁的第一变压器，T_r2为原副边匝比为1:N₂的第二变压器，C_in1为第一输入滤波电容，C_in2为第二输入滤波电容，C₅为第一开关管电容，C₆为第六开关管电容，L_t为包含有第一变压器原边漏感的输入侧电感；D_R1为第一二极管，D_R2为第二二极管，C_o1为第一输出电容和C_o2为第二输出电容；i_p1为从第一变压器原边同名端流入的电流，i_p2为从第二变压器原边同名端流入的电流，i_D1为流经第一二极管的电流，i_D2为流经第二二极管的电流；所述六种工作模态如下，其中：t₀≤t＜t₆为一个完整的开关周期：t₀≤t＜t₃为前半周期，t₃≤t＜t₆后半周期：

模态一：t₀≤t＜t₁

t₀时刻是一个新开关周期的起点；在所述t₀时刻，开关管Q₂、Q₃和Q₇关断，开关管Q₁、Q₄、Q₅和Q₈开通，Q₆处于关断状态保持不变；在t₀时刻之前，电流i_p1、i_p2、i_D1、i_D2均已为0，所以Q₂、Q₃和Q₇实现了零电流关断，开关管Q₁、Q₄、Q₅和Q₈则为零电流开通；在t₀时刻之前，C₅电压已经降为0，开关管Q₅实现了零电压零电流开通；t₀≤t＜t₁时间区间内，电流i_p1、i_p2、i_D1均正向线性上升，i_D2仍为0；输入侧电流从V_in的正极出发，经第一和第二全桥流回电源负极，在第一全桥中，一路电流流经Q₁、L_t、T_r1的原边、Q₄，另一路电流流经C_in1；在第二全桥中，一路电流流经Q₅、T_r2的原边、Q₈，另一路电流流经C_in2；输出侧电流线性上升，流经C_o2、两个变压器副边和D₁，方向为变压器副边同名端流出的方向；

模态二：t₁≤t＜t₂

t₁时刻Q₅关断，其余7个开关管状态保持不变；t₁≤t＜t₂时间区间内，i_p1、i_p2、i_D1均线性下降，i_D2保持为0；输入侧第一全桥的电流方向和电流通路与模态一中相同；第二全桥中，由于Q₅的关断，输入电流只能经C_in2流回电源负极，i_p2只在由Q₈、T_r2的原边和Q₆的反并联二极管组成的环路内流动；输出侧电流线性下降，电流方向和电流通路与模态一中相同；

模态三：t₂≤t＜t₃

t₂时刻，8个开关管状态保持不变，i_p1、i_p2、i_D1均下降为0，i_D2也仍为0；t₂≤t＜t₃时间区间内，两个变压器和输入侧的8个开关管均无电流通过，输出侧也只由两个电容C_o1和C_o2向负载供电；

模态四：t₃≤t＜t₄

t₃时刻是前半个开关周期的结束点，也是后半个开关周期的起点；在t₃时刻，开关管Q₁、Q₄和Q₈关断，开关管Q₂、Q₃、Q₆和Q₇开通，Q₅处于关断状态保持不变；在t₃时刻之前，电流i_p1、i_p2、i_D1、i_D2均已为0，所以Q₁、Q₄和Q₈实现了零电流关断，开关管Q₂、Q₃和Q₆和Q₇则为零电流开通；在t₃时刻之前，C₆电压已经降为0，开关管Q₆实现了零电压零电流开通；t₃≤t＜t₄时间区间内，i_p1、i_p2反向线性上升，i_D2正向线性上升，i_D1仍为0；输入侧电流也从V_in的正极出发流经第一和第二全桥回到电源负极，在第一全桥中，一路电流流经Q₃、L_t、T_r1的原边、Q₂，另一路电流流经C_in1；在第二全桥中，一路电流流经Q₇、T_r2的原边、Q₆，另一路电流流经C_in2；输出侧电流线性上升，流经D₂、两个电压器副边和C_o1，为变压器副边同名端流入的方向；

模态五：t₄≤t＜t₅；

t₄时刻Q₆关断，其余7个开关管状态保持不变；t₄≤t＜t₅时间区间内，i_p1、i_p2、i_D2均线性下降，i_D1保持为0；输入侧第一全桥中电流方向和电流通路与模态四中相同；第二全桥中，由于Q₆的关断，输入电流只能经C_in2流回电源负极，i_p2只在由Q₇、T_r2的原边和Q₅的反并联二极管组成的环路内流动；输出侧电流线性下降，电流方向和电流通路与模态四中相同；

模态六：t₅≤t＜t₆；

t₅时刻，8个开关管状态保持不变，i_p1、i_p2、i_D2均下降为0，i_D1也仍为0；t₅≤t＜t₆时间区间内，两个变压器和输入侧的8个开关管均无电流通过，输出侧也只由两个电容C_o1和C_o2向负载供电，与模态三相同。

有益效果：相对于传统的大功率DC/DC变换器，本发明在实现软开关的同时减小了所用的电感量，降低了系统中开关管的开关损耗和导通损耗，提高了变换器的传输效率；而且所用控制方式较为简单，8个开关管中的6个是固定占空比无需控制，避免了复杂的控制方法。

附图说明

图1是本发明的典型驱动和电流波形；

图2是主电路工作在模态一的电流通路图；

图3是主电路工作在模态二的电流通路图；

图4是主电路工作在模态三的电流通路图；

图5是主电路工作在模态四的电流通路图；

图6是主电路工作在模态五的电流通路图；

图7是主电路工作在模态五的电流通路图；

图8是主电路拓扑图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明公开了一种新能源直流并网用直流变压器及其控制方法，直流变压器的输入侧包括两个输入滤波电容、八个开关管、一个电感、两个开关管电容和两个变压器的原边。第一输入滤波电容、第一开关管至四开关管、一个电感和第一变压器的原边组成第一全桥；第二输入滤波电容、第五开关管至八开关管、两个开关管电容和第二变压器的原边组成第二全桥。第一、二全桥按输入滤波电容在上的方式直接串联。直流变压器输出侧由两个变压器的副边、两个二极管和两个电容组成。第一变压器和第二变压器的副边按同名端在上的方向直接串联，然后与两个二极管和两个电容共同组成倍压整流电路。本发明具有系统功率损耗小、所需电感量小、控制简单等优点。

如图8所示，一种新能源直流并网用直流变压器，所述直流变压器输入侧包括两个全桥，第一全桥包括第一输入滤波电容、第一至第四开关管、第一变压器原边、包含有第一变压器原边漏感的输入侧电感，第二全桥包含有第二输入滤波电容、第五至第八开关管、两个开关管电容、第二变压器原边漏感的辅变压器原边；

所述第一开关管的发射极连接第二开关管的集电极组成第一桥臂，第三开关管的发射极连接第四开关管的集电极组成第二桥臂，所述第一输入滤波电容的正极分别连接第一开关管和第三开关管的集电极，负极分别连接第二开关管和第四开关管的发射极，且第一输入滤波电容的正极连接输入电源的正极，负极与第二输入滤波电容的正极相连；所述第五开关管的发射极连接第六开关管的集电极组成第三桥臂，第七开关管的发射极连接第八开关管的集电极组成第四桥臂，所述第二输入滤波电容的正极分别连接第五开关管和第七开关管的集电极，负极分别连接第六开关管和第八开关管的发射极，且第二输入滤波电容的正极连接第一输入滤波电容的负极，负极与输入电源的正极相连接，第一开关管电容并联在第五开关管两端，其正极连接第五开关管集电极，负极连接第五开关管发射极，第二开关管电容并联在第六开关管两端，其正极连接第六开关管集电极，负极连接第六开关管发射极；

所述第一变压器原边与输入侧电感串联后，一端连接第一开关管和第二开关管的中间节点，一端连接第三开关管和第四开关管的中间节点，使得第一输入滤波电容、第一变压器原边、输入侧电感、第一桥臂和第二桥臂组成第一全桥，且第一变压器原边同名端靠近第一桥臂；

所述第二变压器原边一端连接第五开关管和第六开关管的中间节点，一端连接第七开关管和第八开关管的中间节点，使得第二输入滤波电容、第二变压器原边、第三桥臂和第四桥臂组成第二全桥，且第二变压器原边同名端靠近第三桥臂；

所述直流变压器输出侧是包含有第一至第二变压器的副边、第一至第二二极管和第一至第二输出电容的倍压整流电路；所述第一二极管的正极连接第二二极管的负极，第二二极管的正极连接第二输出电容的负极，第二输出电容的正极连接第一输出电容的负极，第一输出电容的正极连接第一二极管的正极；所述第一变压器的副边的异名端连接第二变压器的副边的同名端，第二变压器的副边的异名端连接第一至第二输出电容的中间节点，第一变压器的副边的同名端连接第一至第二二极管的中间节点；且串联后的第一至第二输出电容两侧连接输出电压。

适用于新能源直流并网的直流变压器的控制方法如下：

(1)第一开关管、第四开关管和第八开关管驱动波形完全一样，第二开关管、第三开关管和第七开关管驱动波形完全一样，第一至第四开关管和第七开关管、第八开关管的驱动占空比恒为0.5，且第一开关管驱动与第二开关管驱动互补，第四开关管驱动与第三开关管驱动互补，第八开关管驱动与第七开关管驱动互补；

(2)第五开关管的开通起点与第一开关管的开通起点相同，第六开关管的开通起点与第二开关管的开通起点相同；

(3)第五开关管和第六开关管驱动的占空比相等，通过闭环控制来调节二者的占空比使电路达稳态。

图1为本发明的典型驱动和电流波形，一个周期内包括六种工作模态；其中：V_in为输入电压，V_o为输出电压，Q₁为第一开关管，Q₂为第二开关管，Q₃为第三开关管，Q₄为第四开关管，Q₅为第五开关管，Q₆为第六开关管，Q₇为第七开关管，Q₈为第八开关管；T_r1为原副边匝比为1:N₁的第一变压器，T_r2为原副边匝比为1:N₂的第二变压器，C_in1为第一输入滤波电容，C_in2为第二输入滤波电容，C₅为第一开关管电容，C₆为第六开关管电容，L_t为包含有第一变压器原边漏感的输入侧电感；D_R1为第一二极管，D_R2为第二二极管，C_o1为第一输出电容和C_o2为第二输出电容；i_p1为从第一变压器原边同名端流入的电流，i_p2为从第二变压器原边同名端流入的电流，i_D1为流经第一二极管的电流，i_D2为流经第二二极管的电流；所述六种工作模态如下，其中：t₀≤t＜t₆为一个完整的开关周期：t₀≤t＜t₃为前半周期，t₃≤t＜t₆后半周期：

如图2所示，模态一：t₀≤t＜t₁

t₀时刻是一个新开关周期的起点；在所述t₀时刻，开关管Q₂、Q₃和Q₇关断，开关管Q₁、Q₄、Q₅和Q₈开通，Q₆处于关断状态保持不变；在t₀时刻之前，电流i_p1、i_p2、i_D1、i_D2均已为0，所以Q₂、Q₃和Q₇实现了零电流关断，开关管Q₁、Q₄、Q₅和Q₈则为零电流开通；在t₀时刻之前，C₅电压已经降为0，开关管Q₅实现了零电压零电流开通；t₀≤t＜t₁时间区间内，电流i_p1、i_p2、i_D1均正向线性上升，i_D2仍为0；输入侧电流从V_in的正极出发，经第一和第二全桥流回电源负极，在第一全桥中，一路电流流经Q₁、L_t、T_r1的原边、Q₄，另一路电流流经C_in1；在第二全桥中，一路电流流经Q₅、T_r2的原边、Q₈，另一路电流流经C_in2；输出侧电流线性上升，流经C_o2、两个变压器副边和D₁，方向为变压器副边同名端流出的方向；

如图3所示，模态二：t₁≤t＜t₂

t₁时刻Q₅关断，其余7个开关管状态保持不变；t₁≤t＜t₂时间区间内，i_p1、i_p2、i_D1均线性下降，i_D2保持为0；输入侧第一全桥的电流方向和电流通路与模态一中相同；第二全桥中，由于Q₅的关断，输入电流只能经C_in2流回电源负极，i_p2只在由Q₈、T_r2的原边和Q₆的反并联二极管组成的环路内流动；输出侧电流线性下降，电流方向和电流通路与模态一中相同；

如图4所示，模态三：t₂≤t＜t₃

t₂时刻，8个开关管状态保持不变，i_p1、i_p2、i_D1均下降为0，i_D2也仍为0；t₂≤t＜t₃时间区间内，两个变压器和输入侧的8个开关管均无电流通过，输出侧也只由两个电容C_o1和C_o2向负载供电；

如图5所示，模态四：t₃≤t＜t₄

t₃时刻是前半个开关周期的结束点，也是后半个开关周期的起点；在t₃时刻，开关管Q₁、Q₄和Q₈关断，开关管Q₂、Q₃、Q₆和Q₇开通，Q₅处于关断状态保持不变；在t₃时刻之前，电流i_p1、i_p2、i_D1、i_D2均已为0，所以Q₁、Q₄和Q₈实现了零电流关断，开关管Q₂、Q₃和Q₆和Q₇则为零电流开通；在t₃时刻之前，C₆电压已经降为0，开关管Q₆实现了零电压零电流开通；t₃≤t＜t₄时间区间内，i_p1、i_p2反向线性上升，i_D2正向线性上升，i_D1仍为0；输入侧电流也从V_in的正极出发流经第一和第二全桥回到电源负极，在第一全桥中，一路电流流经Q₃、L_t、T_r1的原边、Q₂，另一路电流流经C_in1；在第二全桥中，一路电流流经Q₇、T_r2的原边、Q₆，另一路电流流经C_in2；输出侧电流线性上升，流经D₂、两个电压器副边和C_o1，为变压器副边同名端流入的方向。

如图6所示，模态五：t₄≤t＜t₅

t₄时刻Q₆关断，其余7个开关管状态保持不变；t₄≤t＜t₅时间区间内，i_p1、i_p2、i_D2均线性下降，i_D1保持为0；输入侧第一全桥中电流方向和电流通路与模态四中相同；第二全桥中，由于Q₆的关断，输入电流只能经C_in2流回电源负极，i_p2只在由Q₇、T_r2的原边和Q₅的反并联二极管组成的环路内流动；输出侧电流线性下降，电流方向和电流通路与模态四中相同；

如图7所示，模态六：t₅≤t＜t₆

t₅时刻，8个开关管状态保持不变，i_p1、i_p2、i_D2均下降为0，i_D1也仍为0；t₅≤t＜t₆时间区间内，两个变压器和输入侧的8个开关管均无电流通过，输出侧也只由两个电容C_o1和C_o2向负载供电，与模态三相同。

相对于传统的大功率DC/DC变换器，本发明在实现软开关的同时有效减小电感量，大大降低了系统中开关管的开关损耗和导通损耗，提高了变换器的传输效率；另外，8个开关管中的6个是固定占空比无需控制，因而系统的控制方法相对简单。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

Claims (2)

1.新能源直流并网用直流变压器，所述直流变压器输入侧包括两个全桥，其特征在于，第一全桥包括第一输入滤波电容、第一至第四开关管、第一变压器原边、包含有第一变压器原边漏感的输入侧电感，第二全桥包含有第二输入滤波电容、第五至第八开关管、两个开关管电容、第二变压器原边漏感的辅变压器原边；

所述第一开关管的发射极连接第二开关管的集电极组成第一桥臂，第三开关管的发射极连接第四开关管的集电极组成第二桥臂，所述第一输入滤波电容的正极分别连接第一开关管和第三开关管的集电极，负极分别连接第二开关管和第四开关管的发射极，且第一输入滤波电容的正极连接输入电源的正极，负极与第二输入滤波电容的正极相连；所述第五开关管的发射极连接第六开关管的集电极组成第三桥臂，第七开关管的发射极连接第八开关管的集电极组成第四桥臂，所述第二输入滤波电容的正极分别连接第五开关管和第七开关管的集电极，负极分别连接第六开关管和第八开关管的发射极，且第二输入滤波电容的正极连接第一输入滤波电容的负极，负极与输入电源的正极相连接，第一开关管电容并联在第五开关管两端，其正极连接第五开关管集电极，负极连接第五开关管发射极，第二开关管电容并联在第六开关管两端，其正极连接第六开关管集电极，负极连接第六开关管发射极；

所述第一变压器原边与输入侧电感串联后，一端连接第一开关管和第二开关管的中间节点，一端连接第三开关管和第四开关管的中间节点，使得第一输入滤波电容、第一变压器原边、输入侧电感、第一桥臂和第二桥臂组成第一全桥，且第一变压器原边同名端靠近第一桥臂；

所述第二变压器原边一端连接第五开关管和第六开关管的中间节点，一端连接第七开关管和第八开关管的中间节点，使得第二输入滤波电容、第二变压器原边、第三桥臂和第四桥臂组成第二全桥，且第二变压器原边同名端靠近第三桥臂；

所述直流变压器输出侧是包含有第一至第二变压器的副边、第一至第二二极管和第一至第二输出电容的倍压整流电路；所述第一二极管的正极连接第二二极管的负极，第二二极管的正极连接第二输出电容的负极，第二输出电容的正极连接第一输出电容的负极，第一输出电容的正极连接第一二极管的正极；所述第一变压器的副边的异名端连接第二变压器的副边的同名端，第二变压器的副边的异名端连接第一至第二输出电容的中间节点，第一变压器的副边的同名端连接第一至第二二极管的中间节点；且串联后的第一至第二输出电容两侧连接输出电压。

2.根据权利1所述的新能源直流并网用直流变压器的控制方法，其特征在于，具体如下；

(1)保证第一开关管、第四开关管和第八开关管驱动波形完全一样，第二开关管、第三开关管和第七开关管驱动波形完全一样，第一至第四开关管和第七开关管、第八开关管的驱动占空比恒为0.5，且第一开关管驱动与第二开关管驱动互补，第四开关管驱动与第三开关管驱动互补，第八开关管驱动与第七开关管驱动互补；

(2)保证第五开关管的开通起点与第一开关管的开通起点相同，第六开关管的开通起点与第二开关管的开通起点相同；

(3)保证第五开关管和第六开关管驱动的占空比相等，通过闭环控制来调节二者的占空比使电路达稳态；

在一个开关周期内包括六种工作模态；其中：V_in为输入电压，V_o为输出电压，Q₁为第一开关管，Q₂为第二开关管，Q₃为第三开关管，Q₄为第四开关管，Q₅为第五开关管，Q₆为第六开关管，Q₇为第七开关管，Q₈为第八开关管；T_r1为原副边匝比为1:N₁的第一变压器，T_r2为原副边匝比为1:N₂的第二变压器，C_in1为第一输入滤波电容，C_in2为第二输入滤波电容，C₅为第一开关管电容，C₆为第六开关管电容，L_t为包含有第一变压器原边漏感的输入侧电感；D_R1为第一二极管，D_R2为第二二极管，C_o1为第一输出电容和C_o2为第二输出电容；i_p1为从第一变压器原边同名端流入的电流，i_p2为从第二变压器原边同名端流入的电流，i_D1为流经第一二极管的电流，i_D2为流经第二二极管的电流；所述六种工作模态如下，其中：t₀≤t＜t₆为一个完整的开关周期：t₀≤t＜t₃为前半周期，t₃≤t＜t₆后半周期：

模态一：t₀≤t＜t₁；

t₀时刻是一个新开关周期的起点；在所述t₀时刻，开关管Q₂、Q₃和Q₇关断，开关管Q₁、Q₄、Q₅和Q₈开通，Q₆处于关断状态保持不变；在t₀时刻之前，电流i_p1、i_p2、i_D1、i_D2均已为0，所以Q₂、Q₃和Q₇实现了零电流关断，开关管Q₁、Q₄、Q₅和Q₈则为零电流开通；在t₀时刻之前，C₅电压已经降为0，开关管Q₅实现了零电压零电流开通；t₀≤t＜t₁时间区间内，电流i_p1、i_p2、i_D1均正向线性上升，i_D2仍为0；输入侧电流从V_in的正极出发，经第一和第二全桥流回电源负极，在第一全桥中，一路电流流经Q₁、L_t、T_r1的原边、Q₄，另一路电流流经C_in1；在第二全桥中，一路电流流经Q₅、T_r2的原边、Q₈，另一路电流流经C_in2；输出侧电流线性上升，流经C_o2、两个变压器副边和D₁，方向为变压器副边同名端流出的方向；

模态二：t₁≤t＜t₂；

t₁时刻Q₅关断，其余7个开关管状态保持不变；t₁≤t＜t₂时间区间内，i_p1、i_p2、i_D1均线性下降，i_D2保持为0；输入侧第一全桥的电流方向和电流通路与模态一中相同；第二全桥中，由于Q₅的关断，输入电流只能经C_in2流回电源负极，i_p2只在由Q₈、T_r2的原边和Q₆的反并联二极管组成的环路内流动；输出侧电流线性下降，电流方向和电流通路与模态一中相同；

模态三：t₂≤t＜t₃；

t₂时刻，8个开关管状态保持不变，i_p1、i_p2、i_D1均下降为0，i_D2也仍为0；t₂≤t＜t₃时间区间内，两个变压器和输入侧的8个开关管均无电流通过，输出侧也只由两个电容C_o1和C_o2向负载供电；

模态四：t₃≤t＜t₄；

t₃时刻是前半个开关周期的结束点，也是后半个开关周期的起点；在t₃时刻，开关管Q₁、Q₄和Q₈关断，开关管Q₂、Q₃、Q₆和Q₇开通，Q₅处于关断状态保持不变；在t₃时刻之前，电流i_p1、i_p2、i_D1、i_D2均已为0，所以Q₁、Q₄和Q₈实现了零电流关断，开关管Q₂、Q₃和Q₆和Q₇则为零电流开通；在t₃时刻之前，C₆电压已经降为0，开关管Q₆实现了零电压零电流开通；t₃≤t＜t₄时间区间内，i_p1、i_p2反向线性上升，i_D2正向线性上升，i_D1仍为0；输入侧电流也从V_in的正极出发流经第一和第二全桥回到电源负极，在第一全桥中，一路电流流经Q₃、L_t、T_r1的原边、Q₂，另一路电流流经C_in1；在第二全桥中，一路电流流经Q₇、T_r2的原边、Q₆，另一路电流流经C_in2；输出侧电流线性上升，流经D₂、两个电压器副边和C_o1，为变压器副边同名端流入的方向；

模态五：t₄≤t＜t₅；

t₄时刻Q₆关断，其余7个开关管状态保持不变；t₄≤t＜t₅时间区间内，i_p1、i_p2、i_D2均线性下降，i_D1保持为0；输入侧第一全桥中电流方向和电流通路与模态四中相同；第二全桥中，由于Q₆的关断，输入电流只能经C_in2流回电源负极，i_p2只在由Q₇、T_r2的原边和Q₅的反并联二极管组成的环路内流动；输出侧电流线性下降，电流方向和电流通路与模态四中相同；

模态六：t₅≤t＜t₆；

t₅时刻，8个开关管状态保持不变，i_p1、i_p2、i_D2均下降为0，i_D1也仍为0；t₅≤t＜t₆时间区间内，两个变压器和输入侧的8个开关管均无电流通过，输出侧也只由两个电容C_o1和C_o2向负载供电，与模态三相同。

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