[发明专利]一种新型三电平软开关变换器

摘要

一种新型三电平软开关变换器，属于变换器技术领域。该变换器包括分压电容、箝位电路、逆变器电路、高频变压器、整流网络和滤波及辅助电路；分压电容包括电解电容C1、C2和直流母线，箝位电路包括二极管Dc1和Dc2，逆变器电路包括开关管Q1～Q4和电容Cs1～Cs4，高频变压器选用单端变压器或二次侧为带中间抽头的变压器，整流网络包括二极管Do1和Do2，滤波及辅助电路包括电感Lt1、Lt2、电解电容Co和二极管Df。本发明优点：适用于高电压、大功率的应用场合。实现所有开关管的软开关，有效地抑制开关管的电压、电流尖峰，降低回路中的环流损耗，没有变压器饱和效应。辅助电路结构简单，不含有耗能元件和有源开关。

主权项

一种新型三电平软开关变换器，其特征在于：该变换器包括分压电容、箝位电路、逆变器电路、高频变压器、整流网络和滤波及辅助电路；其中分压电容包括电解电容C1、C2和直流母线，箝位电路包括二极管Dc1和Dc2，逆变器电路包括开关管Q1～Q4和电容Cs1～Cs4，高频变压器选用单端变压器或二次侧为带中间抽头的变压器，整流网络包括二极管Do1和Do2，滤波及辅助电路包括电感Lt1、Lt2、电解电容Co和二极管Df；两个电解电容C1、C2串联组成分压电容，C1的正极与直流母线的正极相连，C1的负极与C2的正极相连，C2的负极与直流母线的负极相连，产生两个仅为输入电压一半的电压源E1、E2；逆变器电路由四个开关管Q1～Q4串联而成，Q1的漏极/集电极与直流母线的正极相连，Q1的源极/放射极与Q2的漏极/集电极相连，Q2的源极/放射极与Q3的漏极/集电极相连，Q3的源极/放射极与Q4的漏极/集电极相连，Q4的源极/放射极与直流母线的负极相连，其中D1～D4为Q1～Q4的寄生二极管，Cs1～Cs4为Q1～Q4的并联电容即开关管结电容或外并电容；箝位电路由两个二极管Dc1和Dc2串联组成，Dc1的阴极与Q1的源极/放射极或Q2的漏极/集电极相连，Dc1的阳极与分压电容C1和C2的连接点相连，Dc2的阴极与分压电容C1和C2的连接点相连，Dc2的阳极与Q3的源极/放射极或Q4的漏极/集电极相连，另外在Dc1的阴极和Dc2的阳极之间跨接联结电容Css；高频变压器T可选用单端变压器或二次侧为带中间抽头的变压器，变压器励磁电感Lm并接于一次侧线圈两端，而变压器一次侧漏感Lk或可同时串联谐振电感的两端分别与一次侧同名端和Q2的源极/放射极或Q3的漏极/集电极相连，另外一次侧非同名端与分压电容C1和C2的连接点相连，二次侧与整流网络相连；整流网络是由带中间抽头的高频变压器与和两个二极管Do1、Do2组成的全波整流电路，Do1的阴极与整流输出端相连，Do1的阳极与变压器二次侧的同名端相连，Do2的阴极与整流输出端相连，Do2的阳极与变压器二次侧的非同名端相连或采用由单端变压器与和四个二极管Do1～Do4组成的桥式整流电路；滤波及辅助电路与整流网络输出端相连，包括带有抽头的平滑电感Lt1、Lt2和电解电容Co，Lt1、Lt2紧密结合，Lt1的同名端与整流输出端的正极相连，且同时与Lt2的非同名端相连，Lt1的非同名端与Co的正极或整体输出端的正极相连；Lt2的同名端与二极管Df的阴极相连，而Df的阳极与Co的负极或整体输出端的负极相连，当采用二次侧为带中间抽头的变压器时，同时与变压器二次侧的抽头相连。