CN113595401B - 一种可调压的谐振型直流变换器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可调压的谐振型直流变换器及其控制方法，所述直流变换器由一次侧部分、二次侧部分和主变压器三部分构成；一次侧部分包含一次侧主桥臂、一次侧辅助桥臂和辅助变压器；二次侧部分包含二次侧整流桥、谐振电感和谐振电容；主变压器承担主要的传输功率；通过对辅助桥臂导通时序的控制，改变辅助变压器电压，实现对输出电压的调节，并且可以实现所有开关器件的软开关，进而提升效率；对于升压应用场景，辅助变压器置于一次侧，电压等级低，体积小，有利于提高变换器功率密度。本发明可以实现输入电压的调节；一次侧采用全控型IGBT器件，二次侧采用二极管，且所有器件均可实现软开关；具有高效、高功率密度的特点。

Description

一种可调压的谐振型直流变换器及其控制方法
技术领域
本发明属于电力电子技术领域，涉及一种用于直流输变电领域，可调压的谐振型直流变换器拓扑及其控制方法，适用于海上风力发电场直流汇集场合。
背景技术
随着我国“双碳”目标的提出，风力发电、光伏发电为代表的可再生能源发电技术饱受关注。其中，风力发电技术最成熟、开发规模最大、应用前景最为广阔，但陆上风电场开发趋于饱和。为获取更多、更加稳定的电能，风电场逐渐向远海发展，离岸距离越来越远。另一方面，为了降低海上风电场的建设成本，单机容量越来越大。在这种长距离输电的场合下，高压直流输电技术比高压交流输电技术在成本和效率上更具优势，因此通过直流输电技术将电能送出更经济高效。因而亟需可调压的大功率直流变换器将低压直流升压至中压，实现直流风场与中压直流输电网的互联。近年来也有一些学者致力于研究适用于该场景的直流变换器，目前的主流方案包括串联谐振型直流变换器和双有源桥变换器。但二者均存在一些问题：前者受限于变频调压的控制方式，难以应用于大功率场景；后者由于软开关范围小，难以实现较高的功率密度和效率。因此有必要提出一种大功率、高效率、小体积、低成本、高功率密度的可调压的谐振型直流变换器。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种用于海上风电场直流汇集的可调压的谐振型直流变换器及其控制方法。本发明可以实现输入电压的调节；一次侧采用全控型IGBT器件，二次侧采用二极管，且所有器件均可实现软开关；具有高效、高功率密度的特点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种可调压的谐振型直流变换器，包括一次侧部分、二次侧部分和主变压器，其中：
一次侧部分包含第一输入电容C i1、第二输入电容C i2、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5、第六开关管S6和辅助变压器T aux；
辅助变压器T aux包含辅助变压器一次侧绕组和辅助变压器二次侧绕组，辅助变压器一次侧绕组和辅助变压器二次侧绕组变比为1：n 2；
二次侧部分包含输出电容C o、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4、谐振电感L r和谐振电容C r；
主变压器包含主变压器一次侧绕组、主变压器二次侧绕组和励磁电感L m，主变压器一次侧绕组、主变压器二次侧绕组变比为1：n 1；
第一开关管S1的发射极和第三开关管S3的集电极相连，第二开关管S2的发射极和第四开关管S4的集电极相连，第一开关管S1的集电极和第二开关管S2的集电极相连，第三开关管S3的发射极和第四开关管S4的发射极相连，共同构成一次侧主桥臂；
第五开关管S5的发射极和第六开关管S6的集电极相连，构成一次侧辅助桥臂；
第一输入电容C i1的负极和第二输入电容C i2的正极相连；
直流电压输入端的正极经第一输入电容C i1的正极分别连接第一开关管S1、第二开关管S2和第五开关管S5的集电极；
直流电压输入端的负极经第二输入电容C i2的负极分别连接到第三开关管S3、第四开关管S4和第六开关管S6的发射极；
辅助变压器一次侧绕组的一端连接第一输入电容C i1和第二输入电容C i2的中间节点，另一端连接第五开关管S5和第六开关管S6的中间节点；
辅助变压器二次侧绕组的一端连接第二开关管S2和第四开关管S4的中间节点，另一端连接主变压器一次侧绕组的一端；
主变压器一次侧绕组的另一端连接第一开关管S1和第二开关管S2的中间节点；
主变压器二次侧绕组的一端连接谐振电感L r的一端，主变压器二次侧绕组的另一端连接谐振电容C r的一端；
第一整流二极管D1的阳极和第三整流二极管D3的阴极相连，第二整流二极管D2的阳极和第四整流二极管D4的阴极相连，第一整流二极管D1的阴极和第二整流二极管D2的阴极相连，第三整流二极管D3的阳极和第四整流二极管D4的阳极相连，共同构成二次侧整流桥；
直流电压输出端的正极经输出电容C o的正极分别与第二整流二极管D2和第一整流二极管D1的阴极相连；
直流电压输出端的负极经输出电容C o的负极分别与第三整流二极管D3和第四整流二极管D4的阳极相连；
谐振电感L r的另一端与第一整流二极管D1和第三整流二极管D3的中间节点相连；
谐振电容C r的另一端与第二整流二极管D2和第四整流二极管D4的中间节点相连。
一种上述可调压的谐振型直流变换器的控制方法，第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5、第六开关管S6均导通二分之一开关周期，其中第一开关管S1和第三开关管S3互补导通、第二开关管S2和第四开关管S4互补导通、第五开关管S5和第六开关管S6互补导通、第一开关管S1和第四开关管S4同时导通，通过调节第一开关管S1和第五开关管S5的导通时序实现输出电压的调节。设一个控制周期为T s，时间为t 0≤t<t 6，其中t 0≤t<t 3为正半周期，t 3≤t<t 6为负半周期，其中：
一、正半周期：
具体控制方法如下：
初始时刻t 0：t 0为一个控制周期的起点，第一开关管S1、第四开关管S4和第五开关管S5导通；
第一开关模态：t 0≤t<t 1，t 0时刻第一开关管S1、第四开关管S4和第五开关管S5处于导通状态，第二开关管S2、第三开关管S3和第六开关管S6均关断；第一整流二极管D1和第四整流二极管D4导通，第二整流二极管D2和第三整流二极管D3承受反向电压关断；由于辅助变压器的存在，主变压器一次侧绕组电压u p为U i(1+1/n 2)，二次侧整流桥输入电压u CD为U o，谐振电流i Lr从零开始按照正弦函数规律增加；
第二开关模态：t 1≤t<t 2，t 1时刻第五开关管S5关断，第五开关管S5为硬关断，关断电流为n 1 i Lr(t 0)/n 2，经短暂的死区时间后，第六开关管S6得以实现零电压导通；t 1-t 2时间段内，第一开关管S1、第四开关管S4和第六开关管S6处于导通状态，第二开关管S2、第三开关管S3和第五开关管S5均关断；第一整流二极管D1和第四整流二极管D4导通，第二整流二极管D2和第三整流二极管D3承受反向电压关断；主变压器一次侧绕组电压u p为U i(1-1/n 2)，二次侧整流桥输入电压u CD为U o，变换器开始反向谐振，谐振电流i Lr从i Lr(t 0)按照正弦规律降低；
第三开关模态：t 2≤t<t 3，t 2时刻流经第一整流二极管D1和第四整流二极管D4的电流降低到0，第一整流二极管D1和第四整流二极管D4自然关断，实现零电流关断；该时间段内，第一开关管S1、第四开关管S4和第六开关管S6处于导通状态，第二开关管S2、第三开关管S3和第五开关管S5均关断；主变压器一次侧绕组电压u p与二次侧整流桥输入电压u CD相等，均为U i(1-1/n 2)，谐振腔停止谐振，谐振电流i Lr保持为0；
二、负半周期
负半周期的工作方式与正半周期类似，具体控制方法如下：
第四开关模态：t 3≤t<t 4，t 3时刻为负半周期的起点，第一开关管S1和第四开关管S4关断，关断电流仅为较小的主变压器及辅助变压器的励磁电流，经短暂死区时间后第二开关管S2和第三开关管S3实现零电压导通；该时间段内，第五开关管S5维持导通；第二整流二极管D2和第三整流二极管D3导通，第一整流二极管D1和第四整流二极管D4承受反向电压关断；由于辅助变压器的存在，主变压器一次侧绕组电压u p为-U i(1+1/n 2)，二次侧整流桥输入电压u CD为-U o，谐振电流i Lr从零开始按照正弦函数规律降低；
第五开关模态：t 4≤t<t 5，t 4时刻第六开关管S6硬关断，关断电流为-n 1 i Lr(t 4)/n 2；经短暂的死区时间后，第五开关管S5得以实现零电压导通；此后，第二开关管S2、第三开关管S3和第五开关管S5处于导通状态，第一开关管S1、第四开关管S4和第六开关管S6均关断；第二整流二极管D2和第三整流二极管D3导通，第一整流二极管D1和第四整流二极管D4承受反向电压关断；主变压器一次侧绕组电压u p为-U i(1-1/n 2)，二次侧整流桥输入电压u CD为-U o，变换器开始反向谐振，谐振电流i Lr从i Lr(t 4)按照正弦规律上升；
第六开关模态：t 5≤t<t 6，t 5时刻流经第二整流二极管D2和第三整流二极管D3的电流降低到0，第二整流二极管D2和第三整流二极管D3自然关断，实现零电流关断；该时间段内，第二开关管S2、第三开关管S3和第五开关管S5处于导通状态，第一开关管S1、第四开关管S4和第六开关管S6均关断；主变压器一次侧绕组电压u p与二次侧整流桥输入电压u CD相等，均为-U i(1-1/n 2)，谐振腔停止谐振，谐振电流i Lr保持为0。
本发明中，第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5、第六开关管S6均采用全控型开关器件。
本发明中，第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4均可替换为双向导通的功率器件。
本发明中，一次侧主桥臂可以简化为半桥结构。
本发明中，存在一个辅助变压器，通过合适的连接方式放置于变换器一次侧或二次侧。
相比于现有的电感电容串联谐振变换器，本发明具有如下优点：
1、本发明利用具有较高变比的辅助变压器，通过辅助桥臂的开关动作实现对输出电压的调节，变压器定频工作，效率高，参数设计简便。
2、相比于级联Buck-Boost调压器型谐振变换器，本发明在实现输出电压调节的基础上实现了所有开关器件的软开关，提升了变换器的效率，简化散热设计。
3、相比于基于多抽头变压器型谐振变换器，本发明将辅助变压器应用于低压侧，绝缘等级低，设计简单、体积小、成本低、功率密度高，非常适用于海上风电场直流汇集场景。
附图说明
图1为实施例1提出的可调压的谐振型直流变换器的拓扑结构示意图，U i为直流输入电压，I i为直流输入电流，U o为直流输出电压，I o为直流输出电流；
图2为实施例1提出的直流变换器典型驱动和电压电流波形；
图3为实施例1所提拓扑工作在第一开关模态的电流通路图；
图4为实施例1所提拓扑工作在第二开关模态的电流通路图；
图5为实施例1所提拓扑工作在第三开关模态的电流通路图；
图6为实施例2的双向拓扑示意图；
图7为实施例3所提拓扑衍生示意图；
图8为实施例4所提拓扑衍生示意图；
图9为实施例5所提拓扑衍生示意图；
图10为实施例6所提拓扑衍生示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1：
本实施例提供了一种可调压的谐振型直流变换器，如图1所示，所述直流变换器由一次侧部分、二次侧部分和主变压器三部分构成；一次侧部分包含一次侧主桥臂、一次侧辅助桥臂和辅助变压器；二次侧部分包含二次侧整流桥、谐振电感和谐振电容；主变压器承担主要的传输功率；通过对辅助桥臂导通时序的控制，改变辅助变压器电压，实现对输出电压的调节，并且可以实现所有开关器件的软开关，进而提升效率；对于升压应用场景，辅助变压器置于一次侧，电压等级低，体积小，有利于提高变换器功率密度。具体结构如下：
一次侧部分包含第一输入电容C i1、第二输入电容C i2、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5、第六开关管S6和辅助变压器T aux；
辅助变压器T aux包含辅助变压器一次侧绕组和辅助变压器二次侧绕组，辅助变压器一次侧绕组和辅助变压器二次侧绕组变比为1：n 2；
二次侧部分包含输出电容C o、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4、谐振电感L r和谐振电容C r；
主变压器包含主变压器一次侧绕组、主变压器二次侧绕组和励磁电感L m，主变压器一次侧绕组、主变压器二次侧绕组变比为1：n 1；
第一开关管S1的发射极和第三开关管S3的集电极相连，第二开关管S2的发射极和第四开关管S4的集电极相连，第一开关管S1的集电极和第二开关管S2的集电极相连，第三开关管S3的发射极和第四开关管S4的发射极相连，共同构成一次侧主桥臂；
第五开关管S5的发射极和第六开关管S6的集电极相连，构成一次侧辅助桥臂；
第一输入电容C i1的负极和第二输入电容C i2的正极相连；
直流电压输入端的正极经第一输入电容C i1的正极分别连接第一开关管S1、第二开关管S2和第五开关管S5的集电极；
直流电压输入端的负极经第二输入电容C i2的负极分别连接到第三开关管S3、第四开关管S4和第六开关管S6的发射极；
辅助变压器一次侧绕组的一端连接第一输入电容C i1和第二输入电容C i2的中间节点，另一端连接第五开关管S5和第六开关管S6的中间节点；
辅助变压器二次侧绕组的一端连接第二开关管S2和第四开关管S4的中间节点，另一端连接主变压器一次侧绕组的一端；
主变压器一次侧绕组的另一端连接第一开关管S1和第二开关管S2的中间节点；
主变压器二次侧绕组的一端连接谐振电感L r的一端，主变压器二次侧绕组的另一端连接谐振电容C r的一端；
第一整流二极管D1的阳极和第三整流二极管D3的阴极相连，第二整流二极管D2的阳极和第四整流二极管D4的阴极相连，第一整流二极管D1的阴极和第二整流二极管D2的阴极相连，第三整流二极管D3的阳极和第四整流二极管D4的阳极相连，共同构成二次侧整流桥；
直流电压输出端的正极经输出电容C o的正极分别与第二整流二极管D2和第一整流二极管D1的阴极相连；
直流电压输出端的负极经输出电容C o的负极分别与第三整流二极管D3和第四整流二极管D4的阳极相连；
谐振电感L r的另一端与第一整流二极管D1和第三整流二极管D3的中间节点相连；
谐振电容C r的另一端与第二整流二极管D2和第四整流二极管D4的中间节点相连。
本实施例提出的可调压的谐振型直流变换器典型驱动及电压电流波形如图2所示，第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5、第六开关管S6均导通二分之一开关周期，其中第一开关管S1和第三开关管S3互补导通、第二开关管S2和第四开关管S4互补导通、第五开关管S5和第六开关管S6互补导通、第一开关管S1和第四开关管S4同时导通，通过调节第一开关管S1和第五开关管S5的导通时序实现输出电压的调节。设一个控制周期为T s，时间为t 0≤t<t 6，其中t 0≤t<t 3为正半周期，t 3≤t<t 6为负半周期，正半周期的具体控制方式分为如下三个开关模态：
初始时刻t 0：t 0为一个控制周期的起点，第一开关管S1、第四开关管S4和第五开关管S5导通。
第一开关模态：t 0≤t<t 1，如图3所示，t 0时刻第一开关管S1、第四开关管S4和第五开关管S5处于导通状态，第二开关管S2、第三开关管S3和第六开关管S6均关断。第一整流二极管D1和第四整流二极管D4导通，第二整流二极管D2和第三整流二极管D3承受反向电压关断。由于辅助变压器的存在，主变压器一次侧绕组电压u p为U i(1+1/n 2)，二次侧整流桥输入电压u CD为U o，谐振电流i Lr从零开始按照正弦函数规律增加。
第二开关模态：t 1≤t<t 2，如图4所示，t 1时刻第五开关管S5关断，第五开关管S5为硬关断，关断电流为n 1 i Lr(t 0)/n 2。经短暂的死区时间后，第六开关管S6得以实现零电压导通。t 1-t 2时间段内，第一开关管S1、第四开关管S4和第六开关管S6处于导通状态，第二开关管S2、第三开关管S3和第五开关管S5均关断。第一整流二极管D1和第四整流二极管D4导通，第二整流二极管D2和第三整流二极管D3承受反向电压关断。主变压器一次侧绕组电压u p为U i(1-1/n 2)，二次侧整流桥输入电压u CD为U o，变换器开始反向谐振，谐振电流i Lr从i Lr(t 0)按照正弦规律降低。
第三开关模态：t 2≤t<t 3，如图5所示，t 2时刻流经第一整流二极管D1和第四整流二极管D4的电流降低到0，第一整流二极管D1和第四整流二极管D4自然关断，实现零电流关断。该时间段内，第一开关管S1、第四开关管S4和第六开关管S6处于导通状态，第二开关管S2、第三开关管S3和第五开关管S5均关断。主变压器一次侧绕组电压u p与二次侧整流桥输入电压u CD相等，均为U i(1-1/n 2)，谐振腔停止谐振，谐振电流i Lr保持为0。负半周期的工作模态与前述三个开关模态类似，故而不再赘述。
实施例2：
如图6所示，将二次侧部分整流二极管D1-D4替换为全控型双向功率器件，可以实现功率双向流动和控制。
实施例3：
如图7所示，更改辅助变压器的连接方式，依旧可以实现输出电压的调节及各开关器件的软开关。
实施例4：
如图8所示，将辅助变压器及辅助桥臂置于二次侧，依旧可以实现输出电压的调节及各开关器件的软开关。
实施例5：
如图9所示，将一次侧主桥臂简化为半桥结构，依旧可以实现输出电压的调节及各开关器件的软开关，并且降低开关器件数目，降低成本增加变换器功率密度。
实施例6：
如图10所示，将一次侧主桥臂简化为半桥结构，并更改辅助变压器的连接方式，依旧可以实现输出电压的调节及各开关器件的软开关。

Claims (4)

1.一种可调压的谐振型直流变换器，其特征在于所述谐振型直流变换器包括一次侧部分、二次侧部分和主变压器构成，其中：
一次侧部分包含第一输入电容C i1、第二输入电容C i2、第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5、第六开关管S6和辅助变压器T aux；
辅助变压器T aux包含辅助变压器一次侧绕组和辅助变压器二次侧绕组；
二次侧部分包含输出电容C o、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4、谐振电感L r和谐振电容C r；
主变压器包含主变压器一次侧绕组、主变压器二次侧绕组和励磁电感L m；
第一开关管S1的发射极和第三开关管S3的集电极相连，第二开关管S2的发射极和第四开关管S4的集电极相连，第一开关管S1的集电极和第二开关管S2的集电极相连，第三开关管S3的发射极和第四开关管S4的发射极相连，共同构成一次侧主桥臂；
第五开关管S5的发射极和第六开关管S6的集电极相连，构成一次侧辅助桥臂；
第一输入电容C i1的负极和第二输入电容C i2的正极相连；
直流电压输入端的正极经第一输入电容C i1的正极分别连接第一开关管S1、第二开关管S2和第五开关管S5的集电极；
直流电压输入端的负极经第二输入电容C i2的负极分别连接到第三开关管S3、第四开关管S4和第六开关管S6的发射极；
辅助变压器一次侧绕组的一端连接第一输入电容C i1和第二输入电容C i2的中间节点，另一端连接第五开关管S5和第六开关管S6的中间节点；
辅助变压器二次侧绕组的一端连接第二开关管S2和第四开关管S4的中间节点，另一端连接主变压器一次侧绕组的一端；
主变压器一次侧绕组的另一端连接第一开关管S1和第三开关管S3的中间节点；
主变压器二次侧绕组的一端连接谐振电感L r的一端，主变压器二次侧绕组的另一端连接谐振电容C r的一端；
第一整流二极管D1的阳极和第三整流二极管D3的阴极相连，第二整流二极管D2的阳极和第四整流二极管D4的阴极相连，第一整流二极管D1的阴极和第二整流二极管D2的阴极相连，第三整流二极管D3的阳极和第四整流二极管D4的阳极相连，共同构成二次侧整流桥；
直流电压输出端的正极经输出电容C o的正极分别与第二整流二极管D2和第一整流二极管D1的阴极相连；
直流电压输出端的负极经输出电容C o的负极分别与第三整流二极管D3和第四整流二极管D4的阳极相连；
谐振电感L r的另一端与第一整流二极管D1和第三整流二极管D3的中间节点相连；
谐振电容C r的另一端与第二整流二极管D2和第四整流二极管D4的中间节点相连。
2.根据权利要求1所述的可调压的谐振型直流变换器，其特征在于所述第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5、第六开关管S6均采用全控型开关器件。
3.根据权利要求1所述的可调压的谐振型直流变换器，其特征在于所述第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4均替换为全控型双向功率器件。
4.一种权利要求1-3任一项所述可调压的谐振型直流变换器的控制方法，其特征在于所述方法如下：
第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3、第四开关管S4、第五开关管S5、第六开关管S6均导通二分之一开关周期，其中第一开关管S1和第三开关管S3互补导通、第二开关管S2和第四开关管S4互补导通、第五开关管S5和第六开关管S6互补导通、第一开关管S1和第四开关管S4同时导通，通过调节第一开关管S1和第五开关管S5的导通时序实现输出电压的调节；
设一个控制周期为T s，时间为t 0≤t<t 6，其中t 0≤t<t 3为正半周期，t 3≤t<t 6为负半周期，U i为直流输入电压，U o为直流输出电压，其中：
一、正半周期：
初始时刻t 0：t 0为一个控制周期的起点，第一开关管S1、第四开关管S4和第五开关管S5导通；
第一开关模态：t 0≤t<t 1，t 0时刻第一开关管S1、第四开关管S4和第五开关管S5处于导通状态，第二开关管S2、第三开关管S3和第六开关管S6均关断；第一整流二极管D1和第四整流二极管D4导通，第二整流二极管D2和第三整流二极管D3承受反向电压关断；由于辅助变压器的存在，主变压器一次侧绕组电压u p为U i(1+1/n 2)，二次侧整流桥输入电压u CD为U o，谐振电流i Lr从零开始按照正弦函数规律增加；
第二开关模态：t 1≤t<t 2，t 1时刻第五开关管S5关断，第五开关管S5为硬关断，关断电流为n 1 i Lr(t 0)/n 2，经短暂的死区时间后，第六开关管S6得以实现零电压导通；t 1-t 2时间段内，第一开关管S1、第四开关管S4和第六开关管S6处于导通状态，第二开关管S2、第三开关管S3和第五开关管S5均关断；第一整流二极管D1和第四整流二极管D4导通，第二整流二极管D2和第三整流二极管D3承受反向电压关断；主变压器一次侧绕组电压u p为U i(1-1/n 2)，二次侧整流桥输入电压u CD为U o，变换器开始反向谐振，谐振电流i Lr从i Lr(t 0)按照正弦规律降低；
第三开关模态：t 2≤t<t 3，t 2时刻流经第一整流二极管D1和第四整流二极管D4的电流降低到0，第一整流二极管D1和第四整流二极管D4自然关断，实现零电流关断；该时间段内，第一开关管S1、第四开关管S4和第六开关管S6处于导通状态，第二开关管S2、第三开关管S3和第五开关管S5均关断；主变压器一次侧绕组电压u p与二次侧整流桥输入电压u CD相等，均为U i(1-1/n 2)，谐振腔停止谐振，谐振电流i Lr保持为0；
二、负半周期
第四开关模态：t 3≤t<t 4，t 3时刻为负半周期的起点，第一开关管S1和第四开关管S4关断，关断电流仅为较小的主变压器及辅助变压器的励磁电流，经短暂死区时间后第二开关管S2和第三开关管S3实现零电压导通；该时间段内，第六开关管S6维持导通；第二整流二极管D2和第三整流二极管D3导通，第一整流二极管D1和第四整流二极管D4承受反向电压关断；由于辅助变压器的存在，主变压器一次侧绕组电压u p为-U i(1+1/n 2)，二次侧整流桥输入电压u CD为-U o，谐振电流i Lr从零开始按照正弦函数规律降低；
第五开关模态：t 4≤t<t 5，t 4时刻第六开关管S6硬关断，关断电流为-n 1 i Lr(t 4)/n 2；经短暂的死区时间后，第五开关管S5得以实现零电压导通；此后，第二开关管S2、第三开关管S3和第五开关管S5处于导通状态，第一开关管S1、第四开关管S4和第六开关管S6均关断；第二整流二极管D2和第三整流二极管D3导通，第一整流二极管D1和第四整流二极管D4承受反向电压关断；主变压器一次侧绕组电压u p为-U i(1-1/n 2)，二次侧整流桥输入电压u CD为-U o，变换器开始反向谐振，谐振电流i Lr从i Lr(t 4)按照正弦规律上升；
第六开关模态：t 5≤t<t 6，t 5时刻流经第二整流二极管D2和第三整流二极管D3的电流降低到0，第二整流二极管D2和第三整流二极管D3自然关断，实现零电流关断；该时间段内，第二开关管S2、第三开关管S3和第五开关管S5处于导通状态，第一开关管S1、第四开关管S4和第六开关管S6均关断；主变压器一次侧绕组电压u p与二次侧整流桥输入电压u CD相等，均为-U i(1-1/n 2)，谐振腔停止谐振，谐振电流i Lr保持为0。
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