双有源桥四绕组变压器双向DC-DC变换器

作者：刘飞龙; 张涵; 孙孝峰^*; 张绘欣; 吴俊娟

来源：电工技术学报, 2019, 34(20): 4272-4282.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.181219

• 双有源桥电路
• 双向DC-DC变换器
• 中心抽头变压器
• 移相控制
• 零电压开关

基于传统的双有源桥(DAB)电路在变压器一次、二次绕组均将中心抽头引出,分别连接到两侧分压电容中点处,提出一种具有四绕组变压器结构的双有源桥双向DC-DC变换器拓扑,其采用三重移相控制(TPS),在同时具有升降压增益特性的应用场合下,保留了传统DAB优点的同时,两侧引出的中心抽头在低功率等级下又能够为一次、二次侧最差软开关条件的功率开关管提供零电压开通的反向电流,进一步拓宽了软开关范围。本文首先介绍了改进型双向变换器的拓扑演化过程及基本电路构成,通过对电路进行等效化简,推导出其三角形等效电路模型;其次对电路在TPS调制方式下的工作模式进行分类,并以正向模式(Ⅰ-1)A为例对电路的稳态工作过程进行分析;然后分析变换器软开关特性,在电压增益分别处于升降压特性时,分别以桥内移相角φ1与φ2作为主变量进行控制,能够保证全功率范围下的所有功率管的软开关实现;最后建立了1kW实验样机,验证了上述分析的正确性。

• 单位
  燕山大学