[发明专利]谐振双有源桥变换器的调制控制方法

权利要求书

1.一种谐振双有源桥变换器的调制控制方法，其特征在于，包括：

首先，在谐振双有源桥变换器中，V_in和V_o分别是谐振双有源桥变换器的输入电压和输出电压，i_t和i_o分别是谐振双有源桥变换器的谐振电流和输出电流，C_o是谐振双有源桥变换器的输出滤波电容，L_t和C_t分别是谐振双有源桥变换器的谐振电感和谐振电容，开关器件M₁～M₄为谐振双有源桥变换器的原边的四个开关器件，开关器件M₅～M₈为谐振双有源桥变换器的副边的四个开关器件，这八个开关器件分别对应包括一个反并联二极管d_M1～d_M8和一个寄生电容C_M1～C_M8，n是谐振双有源桥变换器的变压器变比；

接着，调节各开关器件M₁～M₈的门极触发信号，得出高频脉宽调制模式，由此产生初级交流电压v_AB和次级交流电压v_CD，

根据所述谐振双有源桥变换器的谐振运行，采用基波近似FHA的方法进行稳态分析：

由全桥串联谐振变换器的电路结构得到所述谐振双有源桥变换器在相量域的FHA等效电路，其中两个电压源分别是v_AB和v_CD/n的归一化基波相量，δ为开关管M4的脉冲宽度，φ为M5滞后M1的移相角，可以得到v_AB的相量表达式和v_CD/n的相量表达式分别如公式(3)和公式(4)所示：

所述产生初级交流电压v_AB的方法，包括：调节开关器件M₁和开关器件M₂的工作周期为50％而互补导通；开关器件M₄的脉冲宽度减小到δ，开关器件M₃的脉冲宽度增大到2π-δ；由此产生了一个三电平PWM电压波形；

所述产生次级交流电压v_CD的方法，包括：调节所述开关器件M₅和开关器件M₆的工作周期为50％而互补导通；调节所述开关器件M₇和开关器件M₈的工作周期为50％而互补导通；同时，所述开关器件M₅和开关器件M₈滞后开关器件M₁一个移相角，定义这个移相角为φ；由此产生了次级交流电压v_CD；

根据所述谐振双有源桥变换器的变压器的匝数比得出如公式(5)所示的所述谐振双有源桥变换器的电压增益M：

M＝V_o/n V_in (5)。

2.根据权利要求1所述的谐振双有源桥变换器的调制控制方法，其特征在于，根据归一化开关频率F＝ω_s/ω_N、开关角频率ω_s、质量因子Q＝ω_NL_t/Z_N得到谐振双有源桥变换器的谐振腔的归一化阻抗Z_LC＝QF-Q/F，其中，ω_N为归一化谐振角频率，

Z_N为基准阻抗，Z_N＝R_L/n²；

利用等效电路，可以得到如公式(6)所示的归一化的谐振电流表达式i_t，N，其中t表示时间：

i_t，N＝I_Pcos(ω_St+Φ_i) (6)

其中相角φ_i和峰值电流I_P分别如公式(8)和公式(7)所示：

取电流i_t，N的有效值和电压v_AB的有效值经过公式(9)计算可以得到归一化输出功率P_o，N关于M₄脉冲宽度δ与移相角φ的表达式：