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操作具有串-并聯(lián)模式有源箝位的電力變換器的系統(tǒng)和方法與流程

文檔序號(hào):12476724閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種電力變換裝置,包括:

變壓器,其中所述變壓器具有初級(jí)繞組和次級(jí)繞組;

第一開關(guān),所述第一開關(guān)耦合到所述初級(jí)繞組以控制通過(guò)所述初級(jí)繞組的電流的流動(dòng);

第二開關(guān),所述第二開關(guān)耦合到所述初級(jí)繞組,以控制通過(guò)有源諧振箝位電路的電流的流動(dòng),

其中所述有源諧振箝位電路被配置為從所述初級(jí)繞組吸收泄漏能量,并且包括:

耦合到所述初級(jí)繞組的第一電容器;

耦合到所述初級(jí)繞組的第二電容器;以及

在所述第一電容器和所述第二電容器之間串聯(lián)連接的第一二極管;以及

耦合到所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)的控制器,所述控制器被配置為:

將所述第一開關(guān)接通,以便在所述變壓器的所述初級(jí)繞組中存儲(chǔ)能量;

將所述第一開關(guān)切斷,以便串聯(lián)地對(duì)所述第一電容器和所述第二電容器充電;

一旦所有泄漏電感能量都已經(jīng)從所述變壓器轉(zhuǎn)移到所述第一電容器和所述第二電容器,就將所述第一電容器和所述第二電容器從所述變壓器的所述初級(jí)繞組斷開連接,以便開始使所述第一電容器和所述第二電容器并聯(lián)地放電;

以預(yù)定的時(shí)間間隔或當(dāng)所述第一電容器和所述第二電容器中的每一個(gè)兩端的電壓下降到預(yù)定電壓水平時(shí)將所述第二開關(guān)切斷;以及

將所述第一開關(guān)接通,以便實(shí)現(xiàn)零電壓切換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變換裝置,其中所述第二開關(guān)被配置為當(dāng)電流流經(jīng)它的體二極管時(shí)導(dǎo)通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變換裝置,其中所述第一電容器的值等于所述第二電容器的值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變換裝置,其中所述第一電容器和所述第二電容器被配置為由于所述第一二極管的存在而從所述變壓器的所述初級(jí)繞組斷開連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變換裝置,其中所述第一二極管被配置為阻斷任何反向電流通過(guò)所述第二開關(guān)流回所述變壓器的所述初級(jí)繞組。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變換裝置,其中所述預(yù)定電壓水平包括輸出反射電壓的一半。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力變換裝置,其中所述第二開關(guān)被配置為當(dāng)在所述變壓器的所述初級(jí)繞組中存在第一預(yù)定最小量的反向電流時(shí)被切斷。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力變換裝置,其中僅僅在存儲(chǔ)在所述變壓器中的所有能量被傳遞到負(fù)載之后,存儲(chǔ)在所述第一電容器和所述第二電容器中的泄漏能量到所述變壓器的所述初級(jí)繞組的轉(zhuǎn)移被啟動(dòng)。

9.一種操作電力變換電路的方法,所述電力變換電路包括變壓器、第一電容器和第二電容器、第一開關(guān)和第二開關(guān)以及控制器,所述控制器對(duì)所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)進(jìn)行操作以產(chǎn)生被調(diào)節(jié)的輸 出電壓以用于向輸出系統(tǒng)中的負(fù)載進(jìn)行傳遞,所述方法包括:

將所述第一開關(guān)接通,以便在所述變壓器的所述初級(jí)繞組中存儲(chǔ)能量;

將所述第一開關(guān)切斷,以便串聯(lián)地對(duì)所述第一電容器和所述第二電容器充電;

一旦所有泄漏電感能量都已經(jīng)從所述變壓器被轉(zhuǎn)移到所述第一電容器和所述第二電容器,就將所述第一電容器和所述第二電容器從所述變壓器的所述初級(jí)繞組斷開連接,以便開始使所述第一電容器和所述第二電容器并聯(lián)地放電;

當(dāng)所述第一電容器和所述第二電容器中的每一個(gè)兩端的電壓下降到預(yù)定電壓水平時(shí)將所述第二開關(guān)切斷;以及

將所述第一開關(guān)接通,以便實(shí)現(xiàn)零電壓切換。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中當(dāng)電流流經(jīng)所述第二開關(guān)的體二極管時(shí),所述第二開關(guān)導(dǎo)通。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述第一電容器的值等于所述第二電容器的值。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中由于串聯(lián)連接在所述第一電容器和所述第二電容器之間的第一二極管的存在,所述第一電容器和所述第二電容器從所述變壓器的所述初級(jí)繞組斷開連接。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中串聯(lián)連接在所述第一電容器和所述第二電容器之間的第一二極管阻斷任何反向電流通過(guò)所述第二開關(guān)流回所述變壓器的所述初級(jí)繞組。

14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中所述預(yù)定電壓水平包括輸出反射電壓的一半。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中當(dāng)在所述變壓器的所述初級(jí)繞組中存在第一預(yù)定最小量的反向電流時(shí),所述第二開關(guān)被切斷。

16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法,其中在存儲(chǔ)在所述變壓器中的所有能量被傳遞到負(fù)載之后,存儲(chǔ)在所述第一電容器和所述第二電容器中的泄漏能量到所述變壓器的所述初級(jí)繞組的轉(zhuǎn)移被啟動(dòng)。

17.一種操作電力變換電路的方法,所述電力變換電路包括變壓器、第一電容器和第二電容器、第一開關(guān)和第二開關(guān)以及控制器,所述控制器對(duì)所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)進(jìn)行操作以產(chǎn)生被調(diào)節(jié)的輸出電壓以用于向輸出系統(tǒng)中的負(fù)載進(jìn)行傳遞,所述方法包括:

以預(yù)定時(shí)間間隔將所述第一開關(guān)接通,以便在所述變壓器的所述初級(jí)繞組中存儲(chǔ)能量;

將所述第一開關(guān)切斷,以便串聯(lián)地對(duì)所述第一電容器和所述第二電容器充電;

當(dāng)電流流經(jīng)所述第二開關(guān)的體二極管時(shí)接通所述第二開關(guān);

一旦所有泄漏電感能量都已經(jīng)從所述變壓器被轉(zhuǎn)移到所述第一電容器和所述第二電容器,就將所述第一電容器和所述第二電容器從所述變壓器的所述初級(jí)繞組斷開連接,以便開始使所述第一電容器和所述第二電容器并聯(lián)地放電;以及

在所述第一開關(guān)的下一次預(yù)定的接通之前將所述第二開關(guān)切斷預(yù)定的時(shí)間量,其中所述時(shí)間量被預(yù)定成實(shí)現(xiàn)所述第一開關(guān)的零電壓切換。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中切斷所述第一開關(guān)的時(shí)機(jī)至少部分地基于以下值中的一個(gè)或多個(gè):誤差信號(hào)值、輸出負(fù)載值以及輸入電壓值。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中當(dāng)電力被傳遞到負(fù)載時(shí),存儲(chǔ)在所述第一電容器和所述第二電容器中的能量被保留。

20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中在存儲(chǔ)在所述變壓器中的所有能量被傳遞到負(fù)載之后,存儲(chǔ)在所述第一電容器和所述第二電容器中的泄漏能量到所述變壓器的所述初級(jí)繞組的轉(zhuǎn)移被啟動(dòng)。

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