[发明专利]一种ZVZCS全桥三端口变换器及其控制方法

摘要

本发明涉及一种ZVZCS全桥三端口变换器及其控制方法，属于电力电子变换器的技术领域。该变换器由变压器、原边电路、副边电路组成，通过调节原边电路四个功率开关管的占空比，能够同时实现变换器三个端口的功率管理与控制。本发明通过将非隔离型的buck‑boost变换器与隔离型的全桥变换器集成到一起，实现了原边开关管的复用，减少了开关管的数量，功率密度得到提高；同时在全桥变换器滞后桥臂串联两个二极管，超前桥臂开关管并联一个寄生二极管和结电容，使得超前桥臂开关管实现零电压开通，滞后桥臂实现零电流关断，四个开关管均能实现软开关，减小开关损耗，从而实现功率变换器件的高频化。本发明适用于新能源发电、储能以及电动汽车供电等系统中。

主权项

1.一种ZVZCS全桥三端口变换器，由原边电路、副边电路和变压器构成；所述变压器包括原边绕组和副边绕组；其特征在于：所述原边电路包括蓄电池、输入源、第一电感、隔直电容、漏电感、第一至第四开关管、第一至第四二极管、第一电容、第二电容；其中，第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管构成全桥单元，第一开关管的源极与第二开关管的漏极连接，构成全桥单元的前桥臂，第三开关管的源极与第四开关管的漏极连接，构成全桥单元的后桥臂，前、后两个桥臂并联连接；第一二极管与第一电容、第一开关管并联连接；第二二极管与第二电容、第二开关管并联连接；所述输入源的正极连接所述第一电感的一端，所述第一电感的另一端与前桥臂公共端连接，所述前桥臂公共端与所述隔直电容的一端连接，所述隔直电容的另一端连接漏电感的一端,所述漏电感的另一端连接所述原边绕组同名端；所述原边绕组非同名端与第三开关管的源极连接；所述输入源的负极与蓄电池的负极并联连接后，分别连接所述第二开关管的源极和第四开关管的源极，所述蓄电池的正极分别连接所述第一开关管的漏极和第三二极管的阳极，第三二极管的阴极连接第三开关管的漏极，第三开关管的源极连接第四二极管的阳极，第四二极管的阴极连接第四开关管的漏极；所述副边电路包括第一输出整流二极管、第二输出整流二极管、第三输出整流二极管、第四输出整流二极管、输出电感、输出电容、输出电阻；第一输出整流二极管的阳极与第二输出整流二极管的阴极连接，第三输出整流二极管的阳极与第四输出整流二极管的阴极连接，第一输出整流二极管的阴极与第三输出整流二极管的阴极连接，第二输出整流二极管的阳极与第四输出整流二极管的阳极连接，输出电容及输出电阻并联连接，输出电容的正极连接到输出电感的一端，负极分别连接第二输出整流二极管的阳极、第四输出整流二极管的阳极；所述输出电感的另一端分别连接第一输出整流二极管的阴极、第三输出整流二极管的阴极；所述副边绕组同名端与第一输出整流二极管的阳极连接；所述副边绕组非同名端与第三输出整流二极管的阳极连接。