高功率因数双向单级全桥变换器及其控制方法

摘要

高功率因数双向单级全桥变换器及其控制方法，属于电力电子领域。解决了变换器采用高频变压器隔离拓扑效率、功率密度低的问题。用于电池充电与并网放电。第一至第十二开关管顺序四个一组组成第一、二、三全桥电路。单相交流电源连第一全桥电路。储能电感一端经电阻与吸收电容一端、二极管阴极连，其另一端与二极管阳极、c端连；死区电容一端和储能电感一端连a端，死区电容另一端和吸收电容另一端连b、d端。高频变压器原边与第二全桥电路连，其副边连第三全桥电路。滤波电容和电池按极性并接第三全桥电路i、j端。充电时第二全桥电路全通和对臂通交替进行；放电时第一全桥电路按与电网同频同相的驱动信号对臂导通，第三全桥电路对臂交替导通。

主权项

高功率因数双向单级全桥变换器，其特征在于，该变换器包括：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构成的第一全桥电路（1），死区电容C1 、储能电感L、电阻R、二极管D、吸收电容C2、由第五开关管S5、第六开关管S6、第七开关管S7、第八开关管S8 构成的第二全桥电路（2），高频变压器T、第九开关管S9、第十开关管S10、第十一开关管S11、第十二开关管S12构成的第三全桥电路（3）、滤波电容C3、电池BAT；单相交流电源Vg的两端分别与第一开关管S1和第三开关管S3的连接点、第二开关管S2和第四开关管S4的连接点连接，死区电容C1并接在第一全桥电路的输出正端（a）和第一全桥电路的输出负端（b）；第一全桥电路的输出正端（a）还与储能电感L的一端、电阻R的一端相连，储能电感L的另一端与二极管D的阳极相连，二极管D的阴极与电阻R的另一端及吸收电容C2的一端相连，吸收电容C2的另一端与第一全桥电路的输出负端（b）相连；储能电感L的另一端还与第二全桥电路的输入正端（c）相连，第二全桥电路的输入负端（d）与吸收电容C2的另一端相连；第五开关管S5和第七开关管S7的连接点引出线与高频变压器T的原边绕组同名端（e）相连，第六开关管S6和第八开关管S8的连接点引出线与高频变压器T的原边绕组的非同名端（f）相连；高频变压器T的副边绕组同名端（g）与第九开关管S9和第十一开关管S11的连接点引出线相连，高频变压器T的副边绕组非同名端（h）与第十开关管S10和第十二开关管S12的连接点引出线相连，第三全桥电路的输出正端（i）与滤波电容C3和电池BAT的正极相连，第三全桥电路的输出负端（j）与滤波电 容C3和电池BAT的负极相连。