[发明专利]串联输入串联输出全桥高频隔离双向DC/DC变换器

摘要

本发明输入串联输出串联全桥高频隔离双向DC/DC变换器，主电路包括两个拥有相同结构的输入端相互串联输出端相互串联的全桥双向DC/DC变换电路，每个全桥双向DC/DC变换电路包括输入侧全桥电路和输出侧全桥电路，两者之间通过谐振电路和高频变压器连接。其中全桥电路用于整流和逆变，谐振电路用于软开关控制，高频变压器用于隔离和变压。本发明输入串联输出串联全桥高频隔离双向DC/DC变换器通过将两组全桥电路进行串联实现了高输入输出电压条件下降低开关管电压应力、增大了输入和输出电压适用范围，可以把低耐压的开关管应用到高电压场合降低了整机成本，采用谐振技术和移相技术，实现了开关管的软开关，提高了变换器的效率。

主权项

一种串联输入串联输出全桥高频隔离双向DC/DC变换器，包括主回路及其移相控制电路，其特征在于：所述主回路包括第一全桥双向DC/DC变换电路和第二全桥双向DC/DC变换电路，两个全桥双向DC/DC变换电路的输入端串联连接，两个全桥双向DC/DC变换电路的输出端串联连接，两个全桥双向DC/DC变换电路结构相同，分别包括：输入侧全桥电路和输出侧全桥电路，分别用于整流或逆变，具有相同的结构；第一谐振电路（Zp）和第二谐振电路（Zs），分别用于软开关控制；高频变压器（Tr），用于隔离和变压；其中，所述第一全桥双向DC/DC变换电路的输入侧全桥电路与所述第二全桥双向DC/DC变换电路的输入侧全桥电路串联后与输入网侧相连，所述第一全桥双向DC/DC变换电路的输入侧全桥电路的输出端与所述第一全桥双向DC/DC变换电路的所述第一谐振电路（Zp）的输入端相连，所述第二全桥双向DC/DC变换电路的输入侧全桥电路的输出端与所述第二全桥双向DC/DC变换电路的第一谐振电路（Zp）的输入端相连，所述第一全桥双向DC/DC变换电路的所述第一谐振电路（Zp）的输出端与所述第一全桥双向DC/DC变换电路的所述高频变压器（Tr）初级侧相连，所述第二全桥双向DC/DC变换电路的第一谐振电路（Zp）的输出端与所述第二全桥双向DC/DC变换电路的所述高频变压器（Tr）初级侧相连，所述第一全桥双向DC/DC变换电路的高频变压器（Tr）的次级侧与所述第一全桥双向DC/DC变换电路的第二谐振电路（Zs）的输入端相连，所述第二全桥双向DC/DC变换电路的高频变压器（Tr）的次级侧与所述第二全桥双向DC/DC变换电路的第二谐振电路（Zs）的输入端相连，所述第一全桥双向DC/DC变换电路的第二谐振电路（Zs）的输出端与所述第一全桥DC/DC变换电路的输出侧全桥电路的输入端相连，所述第二全桥双向DC/DC变换电路的第二谐振电路（Zs）的输出端与所述第二全桥双向DC/DC变换电路的输出侧全桥电路的输入端相连，所述第一全桥双向DC/DC变换电路的输出侧全桥电路的输出端与所述第二全桥双向DC/DC变换电路的输出侧全桥电路的输出端串联后与输出网侧相连；所述第一全桥双向DC/DC变换电路的输入侧全桥电路内具有第一移相角（θ1），所述第一全桥双向DC/DC变换电路的输出侧全桥电路内具有第二移相角（θ2），所述第二全桥双向 DC/DC变换电路的输入侧全桥电路内具有第三移相角（θ3），所述第二全桥双向DC/DC变换电路的输出侧全桥电路内具有第四移相角（θ4），所述第一全桥双向DC/DC变换电路的输入侧全桥电路与所述第一全桥双向DC/DC变换电路的输出侧全桥电路之间具有第五移相角（θ5），所述第二全桥双向DC/DC变换电路的输入侧全桥电路与所述第二全桥双向DC/DC变换电路的输出侧全桥电路之间具有第六移相角（θ6），所述第一全桥双向DC/DC变换电路与所述第二全桥双向DC/DC变换电路之间具有第七移相角（θ7），所述移相控制电路输出提供七个移相角的控制信号；当能量从所述输入网侧流向所述输出网侧时，所述第一全桥双向DC/DC变换电路的输入侧全桥电路和所述第二全桥双向DC/DC变换电路的输入侧全桥电路处于逆变状态，所述第一全桥双向DC/DC变换电路的输出侧全桥电路和所述第二全桥双向DC/DC变换电路的输出侧全桥电路处于整流状态；当能量从所述输出侧流向所述输入侧时，所述第一全桥双向DC/DC变换电路的输入侧全桥电路和所述第二全桥双向DC/DC变换电路的输入侧全桥电路处于整流状态，所述第一全桥双向DC/DC变换电路的输出侧全桥电路和所述第二全桥双向DC/DC变换电路的输出侧全桥电路处于逆变状态。