具有双边无源辅助网络的ZVZCS三电平DC-DC变换器

摘要

具有双边无源辅助网络的ZVZCS三电平DC-DC变换器，它涉及三电平变换器。它为了使三电平变换器工作在高压、大功率的场合，并解决传统的三电平变换器整流二极管两端存在电压振荡、电压过冲、易损坏的问题提出。电压源的正极同时与第一分压电容的一端、第一、五开关管的集电极、第一、五二极管的阴极、第一电容的一端相连；电压源的负极同时与第二分压电容的另一端、第四、六开关管的发射极、第四、六二极管的阳极、第四电容的另一端相连；它还包括三电平侧和二电平侧的两个辅助网络；两个辅助网络的作用是为变压器原边实现零电流提供条件，抑制整流二极管两端的电压过冲。它具有辅助网络简单、开关损耗低、电压过冲小、振荡小及控制方式灵活等优点。

主权项

具有双边无源辅助网络的ZVZCS三电平DC‑DC变换器，它包括第一分压电容(Cd1)、第二分压电容(Cd2)、第一二极管(D1)至第十二极管(D10)、第一开关管(Q1)至第六开关管(Q6)、第一电容(C1)至第七电容(C7)、第一电阻(R1)、飞跨电容(Css)、主变压器(Tr)、第三电感(L3)和滤波电感(Lf)；第一分压电容(Cd1)的一端同时与正电压端、第一开关管(Q1)的集电极、第一二极管(D1)的阴极、第一电容(C1)的一端、第五开关管(Q5)的集电极和第五二极管(D5)的阴极相连；第一分压电容(Cd1)的另一端同时与第二分压电容(Cd2)的一端、第七二极管(D7)的阳极和第八二极管(D8)的阴极相连；第七二极管(D7)的阴极同时与第二开关管(Q2)的集电极、第一开关管(Q1)的发射极、飞跨电容(Css)的一端、第一二极管(D1)的阳极、第二二极管(D2)的阴极、第一电容(C1)的另一端和第二电容(C2)的一端相连；第八二极管(D8)的阳极同时与飞跨电容(Css)的另一端、第三开关管(Q3)的发射极、第四开关管(Q4)的集电极、第三二极管(D3)的阳极、第四二极管(D4)的阴极、第三电容(C3)的一端和第四电容(C4)的一端相连；第二开关管(Q2)的发射极同时与第三开关管(Q3)的集电极、第二二极管(D2)的阳极、第三二极管(D3)的阴极、第二电容(C2)的另一端和第三电容(C3)的另一端相连，第二分压电容(Cd2)的另一端同时与负电压端、第四开关管(Q4)的发射极、第四二极管(D4)的阳极、第四电容(C4)的另一端、第六开关管(Q6)的发射极和第六二极管(D6)的阳极相连；第六开关管(Q6)的集电极同时与第六二极管(D6)的阴极、第五开关管(Q5)的发射极、第五二极管(D5)的阳极和主变压器(Tr)的原边的非同名端相连；主变压器(Tr)的原边的同名端通过第三电感(L3)与第二电容器(C2)的另一端相连；主变压器(Tr)的副边绕组的非同名端同时与第十二极管(D10)的阳极和第六电容(C6)的一端相连；第十二极管(D10)的阴极同时与第六电容(C6)的另一端、第五电容(C5)的一端、第九二极管(D9)的阴极和滤波电感(Lf)的一端相连；第五电容(C5)的另一端同时与第九二极管(D9)的阳极和主变压器(Tr)的副边绕组的同名端相连，滤波电感(Lf)的另一端同时与第七电容(C7)的一端和第一电阻(R1)的一端相连，第七电容(C7)的另一端同时与第一电阻(R1)的另一端、主变压器(Tr)的副边绕组的中间抽头相连；其特征在于它还包括三电平侧的辅助网络和二电平侧的辅助网络；三电平侧的辅助网络由具有一个原边和两个副边的辅助变压器(TA)、第一辅助二极管(DA1)和 第二辅助二极管(DA2)组成；二电平侧的辅助网络由谐振电感(Lr)、第一钳位二极管(DC1)和第二钳位二极管(DC2)组成；第三电感 (L3) 的一端与主变压器 (Tr) 的原边的同名端相连；具有一个原边和两个副边的辅助变压器(TA)的原边的非同名端与第三电感(L3)的另一端相连，具有一个原边和两个副边的辅助变压器(TA)的原边的同名端同时与第一钳位二极管(DC1)的阳极、第二钳位二极管(DC2)的阴极和谐振电感(Lr)的一端相连；谐振电感(Lr)的另一端同时与第一辅助二极管(DA1)的阳极、第二辅助二极管(DA2)的阴极、第二开关管(Q2)的发射极、第三开关管(Q3)的集电极、第二二极管(D2)的阳极、第三二极管(D3)的阴极、第二电容(C2)的另一端和第三电容(C3)的另一端相连；第一辅助二极管(DA1)的阴极与具有一个原边和两个副边的辅助变压器(TA)的第一副边(TA1)的非同名端相连，具有一个原边和两个副边的辅助变压器(TA)的第一副边(TA1)的同名端同时与第七二极管(D7)的阴极、第二开关管(Q2)的集电极、第一开关管(Q1)的发射极、飞跨电容(Css)的一端、第一二极管(D1)的阳极、第二二极管(D2)的阴极、第一电容(C1)的另一端和第二电容(C2)的一端相连；第二辅助二极管(DA2)的阳极与具有一个原边和两个副边的辅助变压器(TA)的第二副边(TA2)的非同名端相连，具有一个原边和两个副边的辅助变压器(TA)的第二副边(TA2)的同名端同时与第八二极管(D8)的阳极、飞跨电容(Css)的另一端、第三开关管(Q3)的发射极、第四开关管(Q4)的集电极、第三二极管(D3)的阳极、第四二极管(D4)的阴极、第三电容(C3)的一端和第四电容(C4)的一端相连；第一钳位二极管(DC1)的阴极同时与第一分压电容(Cd1)的一端、第一开关管(Q1)的集电极、第一二极管(D1)的阴极、第一电容(C1)的一端、第五开关管(Q5)的集电极和第五二极管(D5)的阴极相连；第二钳位二极管(DC2)的阳极与第二分压电容(Cd2)的另一端、第四开关管(Q4)的发射极、第四二极管(D4)的阳极、第四电容(C4)的另一端、第六开关管(Q6)的发射极和第六二极管(D6)的阳极相连。