多绕组反激式逆变器及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113938025A(43)申请公布日2022.01.14(21)申请号202111540801.3(22)申请日2021.12.16(71)申请人杭州禾迈电力电子股份有限公司地址310015浙江省杭州市拱墅区康景路18号11幢三楼(72)发明人荣强李威辰禹红斌袁绍君诸亮杨波(74)专利代理机构杭州钤韬知识产权代理事务所(普通合伙)33329代理人赵杰香金丹丹(51)Int.Cl.H02M3/335(2006.01)H02M7/5387(2007.01)H02M7/48(2007.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称多绕组反激式逆变器及其控制方法(57)摘要本申请公开了一种多绕组反激式逆变器及其控制方法，包括：输入端，接收直流输入电压；反激电路，与输入端连接，用于将直流输入电压变换为正弦半波形式的电流，反激电路包括并联在输入端的多个原边模块以及与多个原边模块耦合的副边模块；逆变电路，与反激电路连接，对正弦半波形式的电流进行极性翻转，产生交流形式的输出电流；控制电路，分别与反激电路和逆变电路连接，用于控制反激电路和逆变电路的工作，控制电路根据输出电流或输出电流参考值选择多个原边模块之一与副边模块进行变换。解决了现有技术中反激式逆变器在采用准谐振控制时，开关频率随输出电流变小而增大，电路损耗也随之变大，导致电路效率降低的问题。CN113938025ACN113938025A权利要求书1/2页1.一种多绕组反激式逆变器，其特征在于，所述多绕组反激式逆变器包括：输入端，与直流电源耦接，接收直流输入电压；反激电路，与输入端连接，用于将直流输入电压变换为正弦半波形式的电流，所述反激电路包括并联在输入端的多个原边模块以及与所述多个原边模块耦合的副边模块；逆变电路，与所述反激电路连接，对所述正弦半波形式的电流进行极性翻转，产生交流形式的输出电流；控制电路，分别与所述反激电路和逆变电路连接，用于控制所述反激电路和逆变电路的工作，所述控制电路根据所述输出电流或输出电流参考值选择所述多个原边模块之一与副边模块进行变换。2.根据权利要求1所述的多绕组反激式逆变器，其特征在于，在不同的输出电流范围内，所述多个原边模块分别单独进行直流变换或与其他原边模块交替进行直流变换，所述多个原边模块的设计参数依据不同的电流值设置，分别适于工作在不同的输出电流下。3.根据权利要求1或2所述的多绕组反激式逆变器，其特征在于，所述多个原边模块包括第一原边模块和第二原边模块，在每个正弦半波周期，在输出电流的绝对值小于等于第一参考值时，控制电路控制所述第二原边模块和副边模块进行变换，将直流输入电压变换为正弦半波形式的电流，第一原边模块不工作；当输出电流的绝对值大于第一参考值且小于第二参考值，控制电路控制所述第一原边模块和第二原边模块交替与副边模块进行变换；当输出电流的绝对值大于等于所述第二参考值，控制电路控制所述第一原边模块和副边模块进行变换，将直流输入电压变换为正弦半波形式的电流，第二原边模块不工作。4.根据权利要求3所述的多绕组反激式逆变器，其特征在于，所述第一原边模块包括串联在所述输入端的第一原边绕组和第一原边开关管，所述第一原边绕组的同名端与所述第一原边开关管的漏极相连；所述第二原边模块包括串联在所述输入端的第一二极管、第二原边绕组和第二原边开关管；所述副边模块包括串联的副边绕组、第二二极管以及第一电容，所述第一原边绕组、第二原边绕组以及副边绕组构成变压器，其中所述控制电路根据输出电流或输出电流参考值选择所述第一原边开关管和第二原边开关管之一进行变换。5.根据权利要求4所述的多绕组反激式逆变器，其特征在于，第二原边绕组的横截面积小于第一原边绕组的横截面积；第二原边绕组的匝数大于第一原边绕组的匝数。6.根据权利要求5所述的多绕组反激式逆变器，其特征在于，所述第一参考值Iref1=Ipeak/k；所述第二参考值=Ipeak*（k+1）/2k，其中，Iref1表示第一参考值，Iref2表示第二参考值，Ipeak表示所述多绕组反激式逆变器的输出电流的峰值，k表示所述第二原边绕组与所述第一原边绕组的匝比。7.根据权利要求4所述的多绕组反激式逆变器，其特征在于，所述控制电路包括：加法器，用于计算所述多绕组反激式逆变器的输出电流与输出电流参考值之间的误差值；PI单元，根据所述误差值计算占空比；限幅器，用于限制所述占空比的最大值和最小值；PWM调制单元，根据所述占空比生成第一控制信号和第二控制信号，所述第一控制信号2CN113938025A权利要求书2/2页用于控制第一原边开关管的导通与关断，所述第二控制信号用于控制第二原边开关管的导通与关断；选择单元，根据所述多绕组反激式逆变器的输出电流