[发明专利]波动电能回收的高精度DC/DC变换器

摘要

一种波动电能回收的高精度DC/DC变换器(100)，包括：输入侧稳压电容器(C1)、单极高频逆变器(10)、可调式串联谐振电路(20)、高频变压器(Th)、高频不可控整流器(30)、输出侧稳压电容器(C2)，依次顺序连接组成，其中：单极高频变换器(10)用于将输入侧波动的直流电压变换为单极性脉冲电压；可调式串联谐振电路(20)用于将单极性脉冲电压转换为固定频率的正弦电压，且通过调节谐振电容器的容量实现对输出侧直流电压的微调；高频隔离变压器(Th)用于升压和隔离保护作用；快速不可控整流器(30)用于将高频正弦电压整流为稳定的直流电压。该变换器(100)控制方式简单、精度高，可用于波动电能的回收系统。

主权项

一种高精度串联谐振DC/DC变换器，采用谐振电容的微调功能与离散的谐振软开关控制技术结合，用于回收波动电能，其特征在于包括：输入侧稳压电容器、单极高频逆变器、可调式串联谐振电路、高频变压器、高频可不控整流器、输出侧稳压电容器，依次顺序连接组成；所述的输入侧稳压电容器用于稳定输入侧直流电压；所述的单极高频逆变器包括：第一高频开关、第一高频二极管、第二高频开关、第二高频二极管，第一高频开关与第一高频二极管反并联和第二高频开关与第二高频二极管反并联后串联连接，第二高频开关与第二高频二极管反并联后与可调式串联谐振电路并联连接；进一步地，单极高频逆变器采用离散的控制方式，根据开关管不同的导通方式，逆变器的输出有3种状态，分别称之为正向谐振、自由谐振、反向谐振，正向谐振是单极高频逆变器输出的脉冲电压方向与谐振电流方向相同，对谐振电流起到加强作用，称之为正向谐振；单极高频逆变器输出脉冲电压为零，对谐振电流无影响，称之为自由谐振；单极高频逆变器输出的脉冲电压方向与谐振电流方向相反，使得谐振电流减弱，称之为反向谐振；进一步地，单极高频逆变器的3种离散控制状态都在谐振电流的过零点切换开关管的状态，以使得开关损耗为零，开关频率与第三高频开关关断时的串联谐振频率始终保持相同，3种离散控制状态的作用周期设定为第三高频开关关断时的串联谐振周期的一半，且正向谐振只能在谐振电流的正半周、反向谐振只能在谐振电流的负半周、自由谐振能够在谐振电流的整个周期，正向谐振和反向谐振不能在一个串联谐振周期内连续出现，正向谐振或反向谐振的下一个状态强制设定为自由谐振；所述的可调式串联谐振电路包括：第一谐振电容器、第二谐振电容器、第三高频开关、谐振电感、高频变压器的漏感，第二谐振电容器与第三高频开关串联后和第一谐振电容器并联，谐振电感、高频变压器与之串联连接；所述的高频变压器用于变换输入输出侧的电压，输入侧的漏感参与到可调式串联谐振电路中；所述的高频不可控整流器用于将高频变压器输出的高频交流波形电压变换为直流电压；所述的输出侧电容器用于稳定输出侧直流电压。