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一种串联输入串联输出的全桥功率变换器，包括全桥功率变换器及其移相控制电路，其特征在于：所述全桥功率变换器包括具有相同结构和参数的第一模块和第二模块，以及所述第一模块和第二模块共用的移相控制电路，其中所述第一模块包括并联于其输入端的输入滤波电容C1和并联于其输出端的输出滤波电容Co1，所述第二模块包括并联于其输入端的输入滤波电容C2和并联于其输出端的输出滤波电容Co2，所述第一模块和第二模块的输入端相互串联，所述第一模块和第二模块的输出端也相互串联，即输入电压加在相互串联的所述输入滤波电容C1和输入滤波电容C2上，而输出电压加在相互串联的所述输出滤波电容Co1和输出滤波电容Co2上；所述移相控制电路输出有PWM驱动信号，所述第一模块和第二模块的功率开关管共用该相同的PWM驱动信号；所述第一模块和第二模块为带有饱和电感的零电压零电流全桥功率变换器，输入电压参数为直流800V±20％，输出电压参数为DC1000V，额定输出电流10A；对于每个模块其参数如下：开关频率26KHz，变压器原副边匝比Np∶Ns=16∶29，输出滤波电感：500uH，原边阻断电容：6.6uF，原边变压器漏感1.5uH，原边滤波电容4100uF，输出端滤波电容300uF，功率开关管采用型号为IKW40N120T2的IGBT，其中第一模块的功率开关管Q11和功率开关管Q12组成超前桥臂，功率开关管Q13和功率开关管Q14组成滞后桥臂，第二模块的功率开关管Q21和功率开关管Q22组成超前桥臂，功率开关管Q23和功率开关管Q24组成滞后桥臂，电容Cb1和电容Cb2为原边阻断电容，电感Lk1和电感Lk2为变压器的原边漏感，电感Ls1和电感Ls2为原边的饱和电感，电感Lf1和电容Co1以及电感Lf2和电容Co2分别组成第一模块和第二模块的输出滤波电路，电阻Ro是负载电阻，隔离变压器TM1和隔离变压器TM2分别为第一模块和第二模块的隔离变压器，二极管DR1‑DR4和二极管DR5‑DR8组成两个模块的整流桥，其中功率开关管Q11和功率开关管Q21，功率开关管Q12和Q22，功率开关管Q13和功率开关管Q23，功率开关管Q14和功率开关管Q24中每对功率开关管的驱动功率开关管信号完全相同，由同一个移相控制电路输出并经隔离后分成两路驱动信号传至两个全桥功率变换器对应的功率开关管，PWM驱动信号以超前桥臂为基准对滞后桥臂驱动信号进行移相，如果此时两个全桥变换器直流输入端电压分别为Vin1和Vin2，则此时对应的输出电压大小受占空比D控制，而占空比D取决于滞后桥臂驱动信号与超前桥臂信号的移相角θ；所述移相控制电路包括取样电路、移相驱动控制电路、放大电路和4个驱动变压器T1‑T4，其中所述取样电路包括并联接在全桥功率变换器输出端的取样电阻R10和取样电阻R20，取样信号VUo由取样电阻R10和取样电阻R20的连接点输出至所述移相驱动控制电路，所述移相驱动控制电路输出4个驱动控制信号OUTA、OUTB、OUTC和OUTD分别接至所述放大电路的4个输入端，所述放大电路中，三极管V1、三极管V3、三极管V5和三极管V7为 NPN型三极管，三极管V2、三极管V4、三极管V6和三极管V8为PNP型三极管，二极管D1‑D8为续流二极管，所述移相驱动控制电路采用芯片U1构成，芯片U1移相控制信号的输出端OUTA接至三极管V1、三极管V2的两个控制极，芯片U1移相控制信号的输出端OUTB接至三极管V3、三极管V4的两个控制极，芯片U1移相控制信号的输出端OUTC接至三极管V5、三极管V6的两个控制极，芯片U1移相控制信号的输出端OUTD接至三极管V7、三极管V8的两个控制极，二极管D1和D3串联并分别与三极管V1和V2并联，二极管D2和D4串联并分别与三极管V3和V4并联，二极管D5和D7串联并分别与三极管V5和V6并联，二极管D6和D8串联并分别与三极管V7和V8并联，上述串联的续流二极管的串联结点依次构成输出端A、B、C和D；所述放大电路的输出端A和输出端B接至第一模块的驱动变压器T2和第二模块的驱动变压器T1的输入端，所述放大电路的输出端C和输出端D接至第一模块的驱动变压器T4和第二模块的驱动变压器T3的输入端；驱动变压器T2和驱动变压器T1分别驱动第一模块和第二模块的超前桥臂的两个功率开关管Q21、Q22和功率开关管Q11、Q12，驱动变压器T3和驱动变压器T4分别驱动第一模块和第二模块的滞后桥臂的两个功率开关管Q23、Q24和功率开关管Q13、Q14；驱动变压器T1的输出端A2+连接全桥电路的功率开关管Q21的门极，输出端A2‑连接全桥电路的功率开关管Q21的发射极，驱动变压器T2的输出端A1+连接全桥电路的功率开关管Q11的门极，输出端A1‑连接全桥电路的功率开关管Q11的发射极，驱动变压器T1的输出端B2‑连接全桥电路的功率开关管Q22的门极，输出端B2+连接全桥电路的功率开关管Q22的发射极，驱动变压器T1的输出端B1‑连接全桥电路的功率开关管Q12的门极，输出端B1+连接全桥电路的功率开关管Q12的发射极，驱动变压器T3的输出端C2+连接全桥电路的功率开关管Q23的门极，输出端C2‑连接全桥电路的功率开关管Q23的发射极，驱动变压器T4的输出端C1+连接全桥电路的功率开关管Q13的门极，输出端C1‑连接全桥电路的功率开关管Q13的发射极，驱动变压器T3的输出端D2‑连接全桥电路的功率开关管Q24的门极，输出端D2+连接全桥电路的功率开关管Q24的发射极，驱动变压器T4的输出端D1‑连接全桥电路的功率开关管Q14的门极，输出端D1+连接全桥电路的功率开关管Q14的发射极；驱动变压器T1和T2与放大电路的输出端A连接的原边绕组的输入端分别与其相应的副边绕组的输出端A2+、B2‑和输出端A1+、B1‑互为同名端，驱动变压器T3和T4与放大电路的输出端C连接的原边绕组的输入端分别与其相应的副边绕组的输出端C2+、D2‑和输出端C1+、D1‑互为同名端。 |
