一种双向高增益非隔离变换器及其控制方法

摘要

本发明公开了一种双向高增益非隔离变换器，属于电力电子变换器技术领域。所述双向高增益非隔离变换器由五个开关管、两个耦合电感、一个高频电感和三个电容组成，两个耦合电感分别包含一个低压侧绕组和一个高压侧绕组，两个耦合电感的低压侧绕组并联充电、串联放电，两个耦合电感的高压侧绕组则始终串联工作，耦合电感的串并联结构从而使得本发明双向高增益非隔离变换器具备高增益比电压变换能力，通过采用占空比和移相控制，使得本发明能够实现可控的双向功率传输，而且同时能够实现所有开关管的软开关，因此能够有效减小开关损耗、提高效率。本发明特别适合高频、高增益、非隔离双向直流功率变换场合应用。

主权项

一种双向高增益非隔离变换器，其特征在于：所述双向高增益非隔离变换器由第一开关管S₁、第二开关管S₂、第三开关管S₃、第四开关管S₄和第五开关管S₅、高频电感L_H、第一电容C₁、第二电容C₂和第三电容C₃、第一耦合电感T₁和第二耦合电感T₂构成，其中，第一耦合电感T₁包含一个低压侧绕组N_L1和一个高压侧绕组N_H1，第二耦合电感T₂包含一个低压侧绕组N_L2和一个高压侧绕组N_H2；所述第一耦合电感T₁中的低压侧绕组N_L1的同名端连于低压源V_B的正极和第二开关管S₂的漏极，低压源V_B的负极连于第二耦合电感T₂中的低压侧绕组N_L2的同名端和第一开关管S₁的源极，第二耦合电感T₂中的低压侧绕组N_L2的非同名端连于高压源V_H的负极、第三电容C₃的一端、第一电容C₁的一端和第二开关管S₂的源极，高压源V_H的正极连于第五开关管S₅的漏极和第三电容C₃的另一端，第五开关管S₅的源极连于第二电容C₂的一端和第四开关管S₄的漏极，第二电容C₂的另一端连于第二耦合电感T₂中的高压侧绕组N_H2的非同名端，第二耦合电感T₂中的高压侧绕组N_H2的同名端连于第一耦合电感T₁中的高压侧绕组N_H1的非同名端，第一耦合电感T₁中的高压侧绕组N_H1的同名端连于高频电感L_H的一端，高频电感L_H的另一端连于第三开关管S₃的漏极、第一电容C₁的另一端和第四开关管S₄的源极，第三开关管S₃的源极连于第一耦合电感T₁中的低压侧绕组N_L1的非同名端和第一开关管S₁的漏极。