[发明专利]适于移相控制全桥变换器的共模电压对消方法和装置

说明书

本发明公开了一种适于移相控制全桥变换器的共模电压对消方法，包括：在输入电源线中加入两个绕组，使之与共模电压采样绕组相耦合并产生用以抵消移相控制全桥变换器的共模电压的补偿电压。本发明能够基于电压对共模电压进行抵消，其主要思想是抵消移相控制全桥变换器的共模电压，从而抑制其共模传导干扰；另外，该方法在抑制共模传导干扰的同时，还能够拓展变换器的软开关范围。

技术领域

本发明涉及开关电源的电磁兼容技术领域，具体而言涉及一种适于移相控制全桥变换器的共模电压对消方法和装置。

背景技术

由于功率器件工作在高频开关状态，因此电力电子变换器中存在电位高频变化的节点。高频变化的电位会在这些节点与保护地之间的寄生电容中产生位移电流，进而引起共模(Common Mode,CM)传导干扰，并通过输入电源线进入电网，影响同一电网中其他设备的正常工作。

为了抑制变换器的共模传导干扰，通常在输入电源和变换器之间加入由共模电感和Y电容构成的共模滤波器。由于Y电容连接在输入电源线与保护地之间，其容值受漏电流限制存在上限值。这样，为了达到所需的衰减要求，共模电感量往往较大。此外，共模电感的绕组流过输入电流。因此，共模电感的体积和重量较大，制约了电源效率和功率密度的提升。

为了减小共模电感的体积和重量，通常采用共模干扰对消方法来抑制电力电子变换器的原始共模干扰。为了消除由寄生电容的位移电流i_p引起的共模传导干扰，可以并联一条由补偿电压和补偿电容构成的对消支路。当补偿支路电流i_com与引起干扰的位移电流i_p相互抵消时，流入LISN的共模电流为零，即变换器的共模干扰得到了抑制。

可以看出，现有的共模干扰对消方法是基于电流的相互抵消。根据对偶性，可以在变换器中加入补偿电压来直接抵消其共模电压。对于移相控制全桥变换器，基于电流的相互抵消方法已有研究，而基于电压的抵消方法尚未研究。

发明内容

本发明目的在于提供一种适于移相控制全桥变换器的共模电压对消方法和装置，基于电压对共模电压进行抵消，其主要思想是抵消移相控制全桥变换器的共模电压，从而抑制其共模传导干扰；另外，该方法在抑制共模传导干扰的同时，还能够拓展变换器的软开关范围。

为达成上述目的，结合图2，本发明提出一种适于移相控制全桥变换器的共模电压对消方法，所述共模电压对消方法包括：

在输入电源线中加入两个绕组，使之与共模电压采样绕组相耦合并产生用以抵消移相控制全桥变换器的共模电压的补偿电压。

作为其中的一种优选例，所述方法还包括：

外加一与共模电压采样绕组相并联的激磁电感，用于产生辅助电流，拓展变换器的软开关范围。

基于前述方法，本发明还提及一种适于移相控制全桥变换器的共模电压对消装置，所述共模电压对消装置包括加入在输入电源线中的两个绕组，两个绕组与共模电压采样绕组相耦合，并产生用以抵消移相控制全桥变换器的共模电压的补偿电压。

作为其中的一种优选例，在输入电源线上加入的两个绕组满足以下特点：

设所述两个绕组分别被定义成第一绕组和第二绕组；

所述第一绕组的两端分别连接至输入电源的正极与变换器输入的正极，所述第二绕组的两端分别连接至输入电源的负极与变换器输入的负极。

作为其中的一种优选例，所述共模电压对消装置还包括与共模电压采样绕组串联的隔直电容，所述隔直电容不与共模电压采样绕组连接的一端连接在变压器原边绕组的中点，共模电压采样绕组不与隔值电容连接的一端连接在原边功率地。

作为其中的一种优选例，所述两个绕组与共模电压采样绕组的同名端关系为：与输入电源正负极分别相连的端点，与共模电压采样绕组中与隔直电容相连的端点为同名端。