一种谐振变换器及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种谐振变换器及其控制方法，一种谐振变换器，包括：第一开关组的三个第一开关管的第一端相连；第二开关组，每个第二开关管的第一端分别与一个第一开关管的第二端连接；第三开关组的每个第三开关管的第一端分别与一个第二开关管的第二端连接；三个第三开关管的第一端相连；谐振网络，其输入端与第一开关管的第二端连接，其输出端与第三开关管的第一端连接；当第三开关组的三个第三开关管全部导通时，第一开关组和第二开关组构成三相逆变电路；当第一开关组的三个第一开关管全部导通时，第二开关组和第三开关组构成第二三相整流电路。谐振变换器可有效降低输出侧电压纹波及输出侧的电流纹波。及输出侧的电流纹波。及输出侧的电流纹波。

【技术实现步骤摘要】
一种谐振变换器及其控制方法


[0001]本专利技术涉及变换器
，具体涉及一种谐振变换器及其控制方法。

技术介绍

[0002]谐振变换器是利用软开关技术发展起来的一种直流
‑
直流变换器，通过建立谐振电路，使得开关管可以在零电压下进行通断切换，具有隔离性能好、损耗低、多路输出直流电源等优点。传统谐振变换器输出端的整流侧采用不可控整流器件二极管，导致输出侧的纹波较大。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种谐振变换器及其控制方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。
[0004]第一方面，提供一种谐振变换器，包括：第一开关组，包括三个第一开关管，三个第一开关管的第一端相连；第二开关组，包括三个第二开关管，每个第二开关管的第一端分别与一个第一开关管的第二端连接；第三开关组，包括三个第三开关管，每个第三开关管的第一端分别与一个第二开关管的第二端连接；三个第三开关管的第一端相连；谐振网络，谐振网络的输入端与第一开关管的第二端连接，谐振网络的输出端与第三开关管的第一端连接；当第三开关组的三个第三开关管全部导通时，第一开关组和第二开关组构成三相逆变电路；当第一开关组的三个第一开关管全部导通时，第二开关组和第三开关组构成第二三相整流电路；第一开关管的第一端和第三开关管的第二端构成谐振变换器的输出端。
[0005]可选的，还包括第一整流电路，第一整流电路用于将三相交流电转换为直流电；第一开关管的第一端与第一整流电路的第一端连接；第三开关管的第一端相连，与第一整流电路的的第二端连接。
[0006]可选的，所述谐振网络包括初级单元和次级单元；初级单元包括初级绕组、第一电容和第二电容，初级绕组的第一端与第一电容的第一端连接，第一电容的第二端与第二电容的第一端连接，第二电容的第二端与初级绕组的第二端连接；初级绕组的第一端为初级单元的第一端，第二电容的第一端为初级单元的第二端；次级单元包括次级绕组、第三电容和第四电容，次级绕组的第一端与第三电容的第一端连接，第三电容的第二端与第四电容的第一端连接，第四电容的第二端与次级绕组的第二端连接；次级绕组的第一端为次级单元的第一端，第四电容的第一端为次级单元的第二端；
初级单元有三个，分别为初级单元Ⅰ、初级单元Ⅱ和初级单元Ⅲ；次级单元有三个，分别为次级单元Ⅰ、次级单元Ⅱ和次级单元Ⅲ；初级单元Ⅰ的第二端与初级单元Ⅱ的第一端连接，初级单元Ⅱ的第二端与初级单元Ⅲ的第一端连接，初级单元Ⅲ的第二端与初级单元Ⅰ的第一端连接；次级单元Ⅰ的第二端与次级单元Ⅱ的第一端连接，次级单元Ⅱ的第二端与次级单元Ⅲ的第一端连接，次级单元Ⅲ的第二端与次级单元Ⅰ的第一端连接；每个初级单元的第一端分别连接一个第一开关管的第二端；每个次级单元的第一端分别连接一个第三开关管的第一端。
[0007]可选的，每个初级单元的第一端分别通过一个第一电感连接一个第一开关管的第二端。
[0008]可选的，每个次级单元的第一端分别通过一个第二电感连接一个第三开关管的第一端。
[0009]可选的，第一整流电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管；第一二极管的阳极与第二二极管的阴极连接，第三二极管的阳极与第四二极管的阴极连接，第五二极管的阳极与第六二极管的阴极连接；第一二极管的阴极、第三二极管的阴极和第五二极管的阴极连接，第五二极管的阴极为第一整流电路的第一端；第二二极管的阳极、第四二极管的阳极和第六二极管的阳极连接，第六二极管的阳极为第一整流电路的第二端。
[0010]可选的，还包括：主控单元，主控单元用于检测三相高增益变换器的输出端的电压的大小、电流的大小、电压的相位及频率的一者或多者的组合，并依据检测到的电压的大小、电流的大小、电压的相位及频率的一者或多者的组合输出控制信号；驱动单元，用于根据所述控制信号输出第一调变控制信号、第二调变控制信号和第三调变控制信号；第一调变控制信号传输至第一开关管的第三端，并控制第一开关管的通断；第二调变控制信号传输至第二开关管的第三端，并控制第二开关管的通断；第三调变控制信号传输至第三开关管的第三端，并控制第三开关管的通断。
[0011]可选的，还包括第五电容，第五电容的第一端与第一整流电路的第一端连接，第五电容的第二端与第一整流电路的第二端连接。
[0012]可选的，第一整流电路的第一端与第一开关管的第一端之间设有熔断器；第一整流电路的第二端与第三开关管的第二端之间设有熔断器。
[0013]可选的，第一整流电路的第一端与第一开关管的第一端之间设有熔断器。
[0014]第二方面，提供一种根据第一方面所述的一种谐振变换器的控制方法，包括如下步骤：利用主控单元检测谐振变换器的输出端的电压的大小、电流的大小、电压的相位及频率的一者或多者的组合，并依据检测到的电压的大小、电流的大小、电压的相位及频率的一者或多者的组合输出控制信号；利用驱动单元根据所述控制信号输出第一调变控制信号、第二调变控制信号和第
三调变控制信号；第一调变控制信号传输至每个第一开关管的第三端；第二调变控制信号传输至每个第二开关管的第三端；第三调变控制信号传输至每个第三开关管的第三端；通过第三调变控制信号控制三个第三开关管全部导通，通过第一调变控制信号控制三个第一开关管的通断，通过第二调变控制信号控制三个第二开关管的通断，使谐振变换器进行逆变工作；通过第一调变控制信号控制三个第一开关管全部导通，通过第二调变控制信号控制三个第二开关管的通断，通过第三调变控制信号控制三个第三开关管的通断，使谐振变换器进行整流工作。
[0015]有益效果：本专利技术提供的谐振变换器，将传统的变换器中三相逆变电路及输出侧的第二整流电路的不可控二极管改变为本实施例中的第一开关组、第二开关组和第三开关组，第一开关组、第二开关组和第三开关组均由可控开关管组成，三相逆变电路及第二整流电路共用第二开关组，第二整流电路为可控整流电路，提高控制精度，有效降低输出侧电压纹波及输出侧的电流纹波；同时，共用开关组可有效减少开关器件的数量。
附图说明
[0016]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作出进一步详细说明。
[0017]图1为本实施例提供的一种谐振变换器的结构示意图。
[0018]图2为本实施例提供的一种谐振变换器进逆变工作的等效电路图。
[0019]图3为本实施例提供的一种谐振变换器进整流工作的等效电路图。
[0020]附图标记：1、第一开关组；2、第二开关组；3、第三开关组；4、谐振网络；D1、第一二极管；D2、第二二极管；D3、第三二极管；D4、第四二极管；D5、第五二极管；D6、第六二极管；S1a、第一开关管Ⅰ；S1b、第一开关管Ⅱ；S1c、第一开关管Ⅲ；S2a、第二开关管Ⅰ；S2b、第二开关管Ⅱ；S2c、第二开关管Ⅲ；S3a、第三开关管Ⅰ；S3b、第三开关管Ⅱ；S3c、第三开关管Ⅲ；L1a、第一电感Ⅰ；L1b、第一电感Ⅱ；L1c、第一电感Ⅲ；L2a、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振变换器，其特征在于，包括：第一开关组（1），包括三个第一开关管，三个第一开关管的第一端相连；第二开关组（2），包括三个第二开关管，每个第二开关管的第一端分别与一个第一开关管的第二端连接；第三开关组（3），包括三个第三开关管，每个第三开关管的第一端分别与一个第二开关管的第二端连接；三个第三开关管的第一端相连；谐振网络（4），谐振网络（4）的输入端与第一开关管的第二端连接，谐振网络（4）的输出端与第三开关管的第一端连接；当第三开关组（3）的三个第三开关管全部导通时，第一开关组（1）和第二开关组（2）构成三相逆变电路；当第一开关组（1）的三个第一开关管全部导通时，第二开关组（2）和第三开关组（3）构成第二三相整流电路；第一开关管的第一端和第三开关管的第二端构成谐振变换器的输出端。2.根据权利要求1所述的一种谐振变换器，其特征在于，还包括第一整流电路，第一整流电路用于将三相交流电转换为直流电；第一开关管的第一端与第一整流电路的第一端连接；第三开关管的第一端相连，与第一整流电路的的第二端连接。3.根据权利要求2所述的一种谐振变换器，其特征在于，所述谐振网络（4）包括初级单元和次级单元；初级单元包括初级绕组、第一电容和第二电容，初级绕组的第一端与第一电容的第一端连接，第一电容的第二端与第二电容的第一端连接，第二电容的第二端与初级绕组的第二端连接；初级绕组的第一端为初级单元的第一端，第二电容的第一端为初级单元的第二端；次级单元包括次级绕组、第三电容和第四电容，次级绕组的第一端与第三电容的第一端连接，第三电容的第二端与第四电容的第一端连接，第四电容的第二端与次级绕组的第二端连接；次级绕组的第一端为次级单元的第一端，第四电容的第一端为次级单元的第二端；初级单元有三个，分别为初级单元Ⅰ、初级单元Ⅱ和初级单元Ⅲ；次级单元有三个，分别为次级单元Ⅰ、次级单元Ⅱ和次级单元Ⅲ；初级单元Ⅰ的第二端与初级单元Ⅱ的第一端连接，初级单元Ⅱ的第二端与初级单元Ⅲ的第一端连接，初级单元Ⅲ的第二端与初级单元Ⅰ的第一端连接；次级单元Ⅰ的第二端与次级单元Ⅱ的第一端连接，次级单元Ⅱ的第二端与次级单元Ⅲ的第一端连接，次级单元Ⅲ的第二端与次级单元Ⅰ的第一端连接；每个初级单元的第一端分别连接一个第一开关管的第二端；每个次级单元的第一端分别连接一个第三开关管的第一端。4.根据权利要求3所述的一种谐振变换器，其特征在于，每个初级单元的第一端分别通过一个第一电感连接一个第一开关管的第二端。5.根据权利要求3所述的一种谐振变换器，其特征在于，每个次级单元的第一端分别通过一个第二电感连接一个第三开关管的第一端。6.根据权利要求2所述的一种谐振变换器，其特征在于，第一整流电路包括第一二极管
（D1）、第二二极管（D2）、第三二极管（D3）、第四二极管（D4）、第五二极管（D5）和第六二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：乐卫平，乐子毅，谢幸光，
申请(专利权)人：深圳市恒运昌真空技术有限公司，
类型：发明
国别省市：