太原理工大学李欣芪获国家专利权
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龙图腾网获悉太原理工大学申请的专利一种基于有源钳位反激电路的电流前馈型单级PFC快充应用变换器获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119966247B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510170508.4,技术领域涉及:H02M3/335;该发明授权一种基于有源钳位反激电路的电流前馈型单级PFC快充应用变换器是由李欣芪;尚江;任春光;马英杰;许可;赫亚鹏;马志超;樊斌;杨军军;赵文龙;韩肖清设计研发完成,并于2025-02-17向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于有源钳位反激电路的电流前馈型单级PFC快充应用变换器在说明书摘要公布了:本发明涉及充放电设备领域,具体为一种基于有源钳位反激电路的电流前馈型单级PFC快充应用变换器。本发明拓扑结构包含EMI滤波电路、整流桥、BUS电容Cbus、隔离型谐振变换器、PFC电感Lpfc、输出半波整流电路;EMI滤波电路用来滤除谐波,PFC电感用以实现交流输入侧电流对电压的跟踪,整流桥为PFC电感提供回流路径和对BUS电容Cbus的充电;隔离型谐振变换器用以实现原副边隔离和开关管的软开关;所述隔离型谐振变换器包括谐振电容Cr、隔离变压器、变压器漏感Lr、开关管Q1和Q2,其中,Lr和Cr构成谐振腔;输出半波整流电路包括位于隔离变压器副边侧的SR管和输出电容Co。
本发明授权一种基于有源钳位反激电路的电流前馈型单级PFC快充应用变换器在权利要求书中公布了:1.一种基于有源钳位反激电路的电流前馈型单级PFC快充应用变换器,其特征在于:拓扑结构包含EMI滤波电路、整流桥、BUS电容Cbus、隔离型谐振变换器、PFC电感Lpfc、输出半波整流电路;所述隔离型谐振变换器包括谐振电容Cr、隔离变压器、变压器漏感Lr、开关管Q1和Q2,其中,Lr和Cr构成谐振腔;输出半波整流电路包括位于隔离变压器副边侧的SR管和输出电容Co; 所述EMI滤波电路输出侧正负极各通过一个二极管与电感Lpfc的一端相连接,Lpfc的另一端连接至隔离变压器的原边侧,接点位于开关管Q1和Q2之间;整流桥包括两对相互并联且与Cbus电容并联的二极管,EMI滤波电路输出侧正负极分别连接在整流桥两对并联二极管的中点; 谐振电容Cr、开关管Q1和Q2相串联后与Cbus电容并联,整流桥中成对的两个二极管中,第一个二极管的负极与第二个二极管的正极相连接,第一个二极管的正极与Q2管相连接,第二个二极管的负极通过Lr与隔离变压器原边一端相连接,隔离变压器原边另一端连接在开关管Q1和Q2之间; 所述快充应用变换器工作时按照时间段分为a、b、c、d、e、f、g七个阶段,各阶段工作模态如下:工作阶段a[t1,t2]:此阶段Q2管开通,Q1管保持关闭,Lpfc和隔离变压器原边等效励磁电感Lm上的电流线性增长,此时隔离变压器副边侧的SR管受到原边电压钳位,处于反向关断状态,由输出电容Co向负载R提供能量,谐振电容Cr不参与谐振; 工作阶段b[t2,t3]:此阶段,Q2关断,Q1管依旧保持关断状态,励磁电流与Lpfc电流同时向Q1和Q2的结电容进行充放电,此过程结束于Q1管的体二极管导通; 工作阶段c[t3,t4]:此阶段,Q1实现零电压开关开通,Cr与Lr进行谐振,同时向副边传递能量,Lpfc由于所受电压反向的原因,电流开始下降,此时交流输入同时向Cbus与副边传递能量; 工作阶段d[t4,t5]:t4时,谐振电流反向,Cr储存的能量向副边释放; 工作阶段e[t5,t6]:在这个阶段中,Lpfc电感电流降为0,Cr与Lr进行谐振,Cbus电容将不再被充电; 工作阶段f[t6,t7]:t6时刻,谐振电流等于励磁电流,原边停止向副边传递能量,副边侧的SR管电流下降为0,实现零电压开关关断,此阶段中,励磁电感Lm与谐振电容Cr一起谐振,输出转为Co向负载提供能量; 工作阶段g[t7,t8]:t7时刻,开关管Q1关闭,反向的电流对开关管结电容进行充放电,此阶段结束于Q2管的体二极管导通,下一个周期开始时刻,Q2管将实现零电压开关开通。
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