[发明专利]一种基于饱和电感降低软开关功率变换器损耗的方法

权利要求书

1.一种基于饱和电感降低软开关功率变换器损耗的方法，软开关功率变换器包括主电路和辅助开关支路，所述辅助开关支路包括串联连接的辅助开关器件S_r1、辅助开关器件S_r2和谐振电感L，其特征在于，在所述辅助开关支路上还串联有饱和电感L_r-sat，通过在所述辅助开关支路上串联饱和电感L_r-sat来降低辅助开关支路上电流在过零点处的斜率，以此来达到降低辅助开关支路上的开关器件的开通损耗和反向恢复损耗的目的；

通过采用在辅助开关支路中串入饱和电感的方法，饱和电感的串入，减小了辅助开关支路电流过零点附近的电流下降率，辅助开关支路的电流下降率的减小使得辅助开关器件的开通损耗、反向恢复峰值电流和反向恢复损耗都得到了减小，同时由于饱和电感只作用在电流过零点附近，随着电流的上升，饱和电感进入饱和状态，此时饱和电感L_r-sat的电感值为0，故饱和电感L_r-sat的串联也不会影响到功率变换器的占空比的性能；

辅助开关支路上电流在过零点处的斜率的计算公式为：

L_r＝L_r-sat+L

式中：

为辅助开关支路上电流在过零点处的斜率；

V_s为辅助开关支路上的电压；

L_r为辅助开关支路上总的电感值；

L_r-sat为饱和电感值；

L为谐振电感值；

辅助开关支路上的开关器件的反向恢复峰值电流的计算公式为：

式中：

I_rm为反向恢复峰值电流；

V_s为辅助开关支路所承受电压的大小；

L_r为辅助开关支路上总的电感值；

Q_m为正向导通过程在漂移区积累的自由载流子电荷量；

C_d为辅助开关支路上的辅助开关器件总的结电容；

辅助开关支路上的开关器件的反向恢复损耗的计算公式为：

式中：

P_{loss_rec}为反向恢复损耗；

I_rm为反向恢复峰值电流；

L_r为辅助开关支路上总的电感值。

2.根据权利要求1所述的基于饱和电感降低软开关功率变换器损耗的方法，其特征在于，所述主电路包括主开关器件S₁、主开关器件S₂、主开关器件S₃和主开关器件S₄，且所述主开关器件S₁、主开关器件S₂、主开关器件S₃和主开关器件S₄构成全桥电路，所述辅助开关器件S_r2的正极端连接在所述主开关器件S₁和所述主开关器件S₃构成的半桥中点处，所述辅助开关器件S_r2的负极与所述辅助开关器件S_r1的负极连接，所述辅助开关器件S_r1的正极连接在所述饱和电感L_r-sat和所述谐振电感L串联形成的支路的一端，所述饱和电感L_r-sat和所述谐振电感L串联形成的支路的另一端连接在所述主开关器件S₂和所述主开关器件S₄构成的半桥中点处。