[实用新型]正激变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种光伏逆变器中的正激变换器。

背景技术

正激变换器由于其电路拓扑简单、电压升/降范围宽而被广泛应用于中、小功率电源变换场合。由于正激变换器的变压器是单向磁化的，因此正激变换器的一个固有缺点是需要附加电路实现变压器的磁复位。正激变换器变压器磁复位技术有多种。采用磁复位绕组的正激变换器优点是技术成熟可靠，磁化能量无损耗回馈到直流测中。但是附加的磁复位绕组使得变压器结构复杂化，此外功率开关管还要承受两倍的电源电压应力。RCD箝位技术具有线路简单、占空比d>0.5、功率开关电压应力低等优点，其不足是磁化能量部分消耗在箝位电阻中，降低了系统的整体效率。有源钳位技术实现磁复位是一种性能优良的方法，其唯一不足是增加了变换器设计难度与成本。

发明内容

本实用新型提供一种利于提高光伏逆变器系统的效率的正激变换器。

实现上述目的的技术方案如下：

一种正激变换器，包括变压器，一个功率开关的一端与一个释能二极管的阳极端并联后，与变压器的初级绕组的一端连接，释能二极管的阴极端与变压器的次级绕组的一端连接，一个激磁能量回收电容的一端也与变压器的次级绕组的一端连接，变压器的次级绕组的另一端与一个次级整流二极管的阳极端连接。

进一步地，所述次级整流二极管的阴极端并联一个滤波电容。

进一步地，所述功率开关的两端并联一个缓冲吸能电容。

进一步地，所述释能二极管的两端并联一个缓冲吸能电容。

进一步地，所述释能二极管为快恢复二极管。

采用了上述方案，本实用新型的激磁能量回收没有采用加去磁绕组，而是采用激磁能量回收电容与释能二极管的形式，达到以下目的：1)避免了复杂的去磁绕组电路的设计以及减小了高频变压器的体积，使得电路结构简洁；2)通过在释能二极管二端并联小的适当的电容可以无需另加RCD缓冲电路，提高了系统的效率；3)由于有激磁能量回收电容，因此省去了输出储能电感。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的正激变换器的中没有去磁绕组下通过激磁能量回收电容吸收磁化能量。在无RCD缓冲网络下，主功率管的开关应力降低，提升了系统的效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的正激变换器示意图；

图2为图1中电路的在一个周期内的工作等效电路A；

图3为图1中电路的在一个周期内的工作等效电路B；

图4为图1中电路的在一个周期内的工作等效电路C；

具体实施方式

参照图1，本实用新型的正激变换器，包括变压器T1，一个功率开关Q1的一端与一个释能二极管D2的一端并联后，与变压器T1的初级绕组的一端连接。功率开关Q1的两端并联一个缓冲吸能电容C3。变压器T1的另一端通过初级漏电感LS与电源Vin正极连接，电源Vin的两端并联有滤波电容C1以及滤滤波电容C2。释能二极管D2的另一端与变压器的次级绕组的一端连接，释能二极管D2为快恢复二极管。释能二极管D2的两端并联一个缓冲吸能电容C8。一个激磁能量回收电容C4的一端也与变压器的次级绕组的一端连接，激磁能量回收电容C4以及功率开关Q1的另一端与电源负极连接。变压器T1的次级绕组的另一端与一个次级整流二极管D1的阳极端连接，次级整流二极管D1的两端并联一个电容C7。次级整流二极管D1的阴极端并联一个滤波电容C5，次级整流二极管D1的阴极端还并联着一个滤波电容C6，滤波电容C5和滤波电容C6的另一端与电源Vin的负极端连接。

若将本实用新型的电路在一个PWM周期内可分为三个工作状态：

状态A：功率开关Q1导通，释能二极管D2关断，同时次级整流二极管D1导通，激磁电流开始上升，变压器T1次级和激磁能量回收电容C4共同向负载侧传递能量，其等效电路如图2所示。

状态B：功率开关Q1关断，释能二极管D2关断，变压器T1的次级电流方向不能突变，次级整流二极管D1继续维持导通状态，电路处于漏磁能量向负载侧馈送状态。其等效电路如图3所示。

状态C：功率开关Q1关断，此时释能二极管D2导通，次级整流二极管D1关断，电路处于激磁能量向激磁能量回收电容C4转移。其等效电路如图4所示。