一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出DC-DC变换器

摘要

本发明公开了一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出DC‑DC变换器，包括：输入电源；三相LLC谐振电路，采用频率调制方式将直流输入电压变换为高直流输出电压，副边为全波整流电路结构；移相全桥电路，包括第一支路和第二支路，所述第一支路连接于所述并联全桥LLC谐振电路的第一桥臂与第二桥臂之间，采用调节该两个桥臂间的相位方式将直流输入电压变换为第一低直流输出电压；所述第二支路连接于所述并联全桥LLC谐振电路的第二桥臂与第三桥臂之间，采用调节该两个桥臂间的相位方式将直流输入电压变换为第二低直流输出电压；副边为全波整流电路结构。该变换器具有电气隔离、低成本、高效率等优点。

说明书

技术领域

本发明属于电力电子领域，具体涉及一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出DC-DC变换器。

背景技术

随着现代科技的发展，许多新型用电设备对供电的要求越来越高，许多用电设备在运行时需要多路直流电压进行供电，为保证供电的可靠性与独立性，需要各路直流电压之间相互隔离。例如，在电动汽车中，在对动力电池进行充电的同时，需要同时对车上的其他设备进行供电。在传统的变换器中，采用多个变换器对用电设备进行供电，这样会增加系统的成本与体积，不利于设备的集成化。有些研究者提出了若干个集成式多路输出DC/DC变换器，但是这些变换器存在诸如多路输出相互之间不隔离，难以满足对各路输出隔离的要求；几路输出电压之间具有交叉调整率等问题。

公开号为CN1870408A的专利申请公开了一种多路输出直流-直流变换器，包括隔离变压器、主整流电路和辅路整流电路、PWM控制电路，隔离变压器副边绕组输出端与主整流电路、辅路整流电路输入端相连；还设有第一、二开关管串联组成的斩波器，PWM控制电路分别输出占空比为D和1-D的脉冲至第一、二开关管的控制端，使第一、第二开关管截止的时间固定，还设有由谐振电容、第一谐振电感、并联于隔离变压器原边绕组的第二谐振电感串联组成的谐振回路，谐振回路的输入端与斩波器的输出端相连，第一谐振电感与谐振电容谐振实现第一、二开关管准零电流关断，第二谐振电感，第一谐振电感Lr和谐振电容谐振实现第一、二开关管零电压开通。该技术内容能够较易实现软开关，提高效率，但是没有实现各路输出之间的相互独立与隔离。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提出一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出DC-DC变换器。该变换器通过两种不同的电路拓扑实现三路相互隔离的电压输出，且三路输出相互隔离，独立调压；该变换器通过控制输出电压，实现稳定的直流电压输出；同时该变换器具有高频隔离变压器，可以实现电气隔离功能。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的隔离混合调制三路输出DC-DC变换器，包括：

输入电源；

三相LLC谐振电路，采用频率调制方式将直流输入电压变换为高直流输出电压，副边为全波整流电路结构；

移相全桥电路，包括第一支路和第二支路，所述第一支路连接于所述并联全桥LLC谐振电路的第一桥臂与第二桥臂之间，采用调节该两个桥臂间的相位方式将直流输入电压变换为第一低直流输出电压；所述第二支路连接于所述并联全桥LLC谐振电路的第二桥臂与第三桥臂之间，采用调节该两个桥臂间的相位方式将直流输入电压变换为第二低直流输出电压；副边为全波整流电路结构。

本发明的DC-DC变换器具有电气隔离、低成本、高效率、高功率密度、不同输出电压间相互独立等优点。

优选地，所述三相LLC谐振电路的原边包括：

第一桥臂，与所述输入电源并联，由串联的第一功率开关管和第二功率开关管组成，第一功率开关管的漏极与所述输入电源的正极相连，第二功率开关管的源极与所述输入电源的负极相连；

第二桥臂，与所述输入电源并联，由串联的第三功率开关管和第四功率开关管组成，第三功率开关管的漏极与所述输入电源的正极相连，第四功率开关管的源极与所述输入电源的负极相连；

第三桥臂，与所述输入电源并联，由串联的第五功率开关管和第六功率开关管组成，第五功率开关管的漏极与所述输入电源的正极相连，第六功率开关管的源极与所述输入电源的负极相连；

第一谐振腔，由依次连接的第一谐振电容、第一谐振电感以及第一隔离变压器原边绕组组成，其中，第一谐振电容的正极与所述第一功率开关管的源极相连，第一隔离变压器原边绕组的异名端与所述第二功率开关管的源极相连；

第二谐振腔，由依次连接的第二谐振电容、第二谐振电感以及第二隔离变压器原边绕组组成，其中，第二谐振电容的正极与所述第三功率开关管的源极相连，第二隔离变压器原边绕组的异名端与所述第四功率开关管的源极相连；

第三谐振腔，由依次连接的第三谐振电容、第三谐振电感以及第三隔离变压器原边绕组组成，其中，第三谐振电容的正极与所述第五功率开关管的源极相连，第三隔离变压器原边绕组的异名端与所述第六功率开关管的源极相连；

所述第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管和第四功率开关管、第五功率开关管和第六率开关管带有反并二极管。

优选地，所述三相LLC谐振电路的副边包括：

第一隔离变压器副边绕组、第二隔离变压器副边绕组、第三隔离变压器副边绕组，第一功率二极管、第二功率二极管、第三功率二极管、第四功率二极管、第五功率二极管、第六功率二极管以及第一输出滤波电容，

其中，第一隔离变压器副边绕组的同名端与第一功率二极管阳极和第二功率二极管阴极相连，第一功率二极管阴极连接到第一输出滤波电容阳极，第二功率二极管阳极连接到第一输出滤波电容阴极；

第二隔离变压器副边绕组的同名端与第三功率二极管阳极和第四功率二极管阴极相连，第三功率二极管阴极连接到第一输出滤波电容阳极，第四功率二极管阳极连接到第一输出滤波电容阴极；

第三隔离变压器副边绕组的同名端与第五功率二极管阳极和第六功率二极管阴极相连，第五功率二极管阴极连接到第一输出滤波电容阳极，第六功率二极管阳极连接到第一输出滤波电容阴极；

第一隔离变压器副边绕组、第二隔离变压器副边绕组、第三隔离变压器副边绕组三者的异名端相连；

所述第一滤波电容的正极与所述第二滤波电容的负极作为DC-DC变换器的高直流电压输出端。

优选地，所述移相全桥电路的原边包括：

第一支路原边，由依次连接的第一隔直电容、第四隔离变压器原边绕组组成，第一隔直电容的正极与所述第一功率开关管的源极相连，第四隔离变压器原边绕组的异名端与所述第三功率开关管的源极相连；

第二支路原边，由依次连接的第二隔直电容、第五隔离变压器原边绕组组成，第二隔直电容的正极与所述第三功率开关管的源极相连，第五隔离变压器原边绕组的异名端与所述第五功率开关管的源极相连。

优选地，所述移相全桥电路的副边包括：

第四隔离变压器的第一副边绕组、第四隔离变压器的第二副边绕组，所述第一副边绕组的异名端与第二副边绕组的同名端相连；

第七功率二极管，阳极与所述第一副边绕组的同名端相连，

第八功率二极管，阳极与所述第二副边绕组的异名端相连，阴极与所述第七功率二极管的阴极相连；

第一滤波电感，正极与所述第七功率二极管的阴极相连，负极与第二滤波电容的正极相连；

第二滤波电容，正极与所述第一滤波电感的负极相连，负极与所述第一副边绕组的异名端相连；

所述第二滤波电容的正极与负极作为DC-DC变换器的第一低直流电压输出端。

优选地，所述移相全桥电路的副边包括：

第五隔离变压器的第三副边绕组、第五隔离变压器的第四副边绕组，所述第三副边绕组的异名端与第四副边绕组的同名端相连；

第九功率二极管，阳极与所述第三副边绕组的同名端相连，

第十功率二极管，阳极与所述第四副边绕组的异名端相连，阴极与所述第九功率二极管的阴极相连；

第二滤波电感，正极与所述第九功率二极管的阴极相连，负极与第三滤波电容的正极相连；

第三滤波电容，正极与所述第二滤波电感的负极相连，负极与所述第三副边绕组的异名端相连；

所述第三滤波电容的正极与负极作为DC-DC变换器的第二低直流电压输出端。

其中，所述第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管和第六功率开关管均为功率金属-氧化物半导体场效应晶体管。

所述高直流电压输出端输出200V～400V的直流电压。所述第一低直流电压输出端输出48V的直流电压。所述第一低直流电压输出端输出48V的直流电压。

其中，所述三相LLC谐振电路的副边也可以是全桥整流电路结构。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

(1)与传统LLC谐振电路相比，三相LLC谐振电路减小了每个谐振腔的电流，降低了各支路上器件的电流应力，进而减小了磁元件的体积与损耗；

(2)高压输出与低压输出采用不同的控制方法，实现了三路输出的独立控制与调节，减小了三路输出间的相互影响，降低输出之间的交叉调整率；

(3)移相全桥电路的原边电感可以做到尽量小，可以忽略占空比丢失的问题；原边开关管可以实现零电压软开关，降低了系统的损耗。

附图说明

图1为本发明提供的基于并联全桥LLC谐振电路和全桥移相电路的混合调制三路输出DC-DC变换器的结构示意图；

图2为本发明提供的基于并联全桥LLC谐振电路和全桥移相电路的混合调制三路输出DC-DC变换器的工作波形图；

图3为图1所示的DC-DC变换器处于工作模态1时的等效电路图；

图4为图1所示的DC-DC变换器处于工作模态2时的等效电路图；

图5为图1所示的DC-DC变换器处于工作模态3时的等效电路图；

图6为图1所示的DC-DC变换器处于工作模态4时的等效电路图；

图7为图1所示的DC-DC变换器处于工作模态5时的等效电路图；

图8为图1所示的DC-DC变换器处于工作模态6时的等效电路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

一种基于三相LLC谐振电路和移相全桥电路的混合调制三路输出DC-DC变换器，包括一个三相LLC谐振电路和两个移相全桥电路；三相LLC谐振电路的原边为半桥结构，副边为三相全桥整流电路结构；移相全桥电路的原边为全桥电路，副边为全波整流结构。采用的二极管均为功率二极管。

如图1所示，原边电路包括：

1)与输入电源相连的第一原边支路，由第一功率开关管S₁、第二功率开关管S₂组成；与输入电源相连的第二原边支路，由第三功率开关管S₃、第四功率开关管S₄组成；与输入电源相连的第三原边支路，由第五功率开关管S₅、第六功率开关管S₆组成。其中，第一功率开关管S₁的漏极与输入电源正极相连，第二功率开关管S₂的漏极与第一功率开关管S₁的源极相连，第二功率开关管S₂的源极与输入电源负极相连。第三功率开关管S₃的漏极与输入电源正极相连，第四功率开关管S₄的漏极与第三功率开关管S₃的源极相连，第四功率开关管S₄的源极与输入电源负极相连。第五功率开关管S₅的漏极与输入电源正极相连，第六功率开关管S₆的漏极与第五功率开关管S₅的源极相连，第六功率开关管S₆的源极与输入电源负极相连。所述第一功率开关管S₁、第二功率开关管S₂、第三功率开关管S₃、第四功率开关管S₄、第五功率开关管S₅和第六功率开关管S₆为功率金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

2)谐振电容C_r1、谐振电感L_r1和隔离变压器T₁(隔离变压器T₁等效成由励磁电感L_m1和理想隔离变压器组成)与第一原边支路相连，谐振电容C_r2、谐振电感L_r2和隔离变压器T₂(隔离变压器T₂等效成由励磁电感L_m2和理想隔离变压器组成)与第二原边支路相连，谐振电容C_r3、谐振电感L_r3和隔离变压器T₃(隔离变压器T₃等效成由励磁电感L_m3和理想隔离变压器组成)与第三原边支路相连。隔直电容C_B1、隔离变压器T₄(隔离变压器T₄等效成由作为谐振电感的漏感L_r4和理想隔离变压器组成)与第一原边支路中点和第二原边支路中点相连，隔直电容C_B2、隔离变压器T₅(隔离变压器T₅等效成由作为谐振电感的漏感L_r5和理想隔离变压器组成)与第二原边支路中点和第三原边支路中点相连。

谐振电容C_r1和谐振电感L_r1串联，谐振电容C_r1一端与第一原边支路上的第一功率开关管S₁的源极相连，谐振电感L_r1的一端与隔离变压器T₁原边绕组的同名端相连，隔离变压器T₁原边绕组的异名端与第一原边支路上第二功率开关管S₂的源极相连。

谐振电容C_r2和谐振电感L_r2串联，谐振电容C_r2一端与第二原边支路上的第三功率开关管S₃的源极相连，谐振电感L_r2的一端与隔离变压器T₂原边绕组的同名端相连，隔离变压器T₂原边绕组的异名端与第二原边支路上第四功率开关管S₄的源极相连。

谐振电容C_r3和谐振电感L_r3串联，谐振电容C_r3一端与第三原边支路上的第五功率开关管S₅的源极相连，谐振电感L_r3的一端与隔离变压器T₃原边绕组的同名端相连，隔离变压器T₃原边绕组的异名端与第三原边支路上第六功率开关管S₆的源极相连。

隔直电容C_B1和隔离变压器T₄串联，隔直电容C_B1一端与第一原边支路上的第一功率开关管S₁的源极相连，隔直电容C_B1另一端与隔离变压器T₄原边绕组的同名端相连，隔离变压器T₄原边绕组的异名端与第二原边支路上第三功率开关管S₃的源极相连。

隔直电容C_B2和隔离变压器T₅串联，隔直电容C_B2一端与第二原边支路上的第三功率开关管S₃的源极相连，隔直电容C_B2另一端与隔离变压器T₅原边绕组的同名端相连，隔离变压器T₅原边绕组的异名端与第三原边支路上第五功率开关管S₅的源极相连。

不考虑隔离变压器的漏感，通过调节第一桥臂上第一功率开关管S₁、第二功率开关管S₂，第二桥臂上第三功率开关管S₃、第四功率开关管S₄以及第三桥臂上第五功率开关管S₅、第六功率开关管S₆的开通和关断来调节开关网络的频率，进而改变谐振网络增益，以此调节输出电压以便获得需要的电压值。

3)移相全桥电路的第一隔离变压器支路由隔直电容C_B1与隔离变压器T₄(隔离变压器T₄等效成由作为谐振电感的漏感L_r4和理想隔离变压器组成)组成，隔离变压器T₄的原边绕组的同名端与隔直电容C_B1相连，隔离变压器T₄的异名端与第二原边支路的第三功率开关管S₃的源极一端相连。

移相全桥电路的第二隔离变压器支路由隔直电容C_B2与隔离变压器T₅(隔离变压器T₅等效成由作为谐振电感的漏感L_r5和理想隔离变压器组成)组成，隔离变压器T₅的原边绕组的同名端与隔直电容C_B2相连，隔离变压器T₅的异名端与第三原边支路的第五功率开关管S₅的源极一端相连。

通过调节第一原边支路与第二原边支路之间的相位调节两桥臂中点输出电压的相位差以及第二原边支路与第三原边支路之间的相位调节两桥臂中点输出电压的相位差，进而改变三个桥臂中点间波形的占空比，以此调节两路输出电压V_out2和V_out3，以便获得需要的电压值。

副边电路包括：

1)与第一输出负载并联的第一副边支路，由隔离变压器T₁副边绕组、隔离变压器T₂副边绕组、隔离变压器T₃副边绕组、第一功率二极管D_o1、第二功率二极管D_o2、第三功率二极管D_o3、第四功率二极管D_o4、第五功率二极管D_o5、第六功率二极管D_o6以及第一输出滤波电容C_o1组成。其中，隔离变压器T₁副边绕组的同名端与第一功率二极管D_o1阳极和第二功率二极管D_o2阴极相连，第一功率二极管D_o1阴极连接到第一输出滤波电容C_o1阳极，第二功率二极管D_o2阳极连接到第一输出滤波电容C_o1阴极；隔离变压器T₂副边绕组的同名端与第三功率二极管D_o3阳极和第四功率二极管D_o4阴极相连，第三功率二极管D_o3阴极连接到第一输出滤波电容C_o1阳极，第四功率二极管D_o4阳极连接到第一输出滤波电容C_o1阴极；隔离变压器T₃副边绕组的同名端与第五功率二极管D_o5阳极和第六功率二极管D_o6阴极相连，第五功率二极管D_o5阴极连接到第一输出滤波电容C_o1阳极，第六功率二极管D_o6阳极连接到第一输出滤波电容C_o1阴极；隔离变压器T₁副边绕组的异名端、隔离变压器T₂副边绕组的异名端与隔离变压器T₃副边绕组的异名端相连。第一输出滤波电容C_o1的阳极连接到第一输出负载阳极端，阴极连接到第一输出负载阴极端。

2)与第二输出负载R_L2并联的第二副边支路，由隔离变压器T₄的第一副边绕组和第二副边绕组、第七功率二极管D_o7、第八功率二极管D_o8、第一输出滤波电感L_f1和第二输出滤波电容C_o2组成。其中，隔离变压器T₄的第一副边绕组同名端与第七功率二极管D_o7阳极相连，隔离变压器T₄的第一副边绕组异名端与隔离变压器T₄的第二副边绕组同名端相连，并连接到第二输出滤波电容C_o2的阴极；隔离变压器T₄的第二副边绕组异名端与第八功率二极管D_o8阳极相连；第七功率二极管D_o7的阴极与第八功率二极管D_o8的阴极相连，并连接到第一输出滤波电感L_f1的一端，第一输出滤波电感L_f1的另一端与第二输出滤波电容C_o2的阳极相连；第二输出滤波电容C_o2的阳极与输出负载R_L2的阳极端相连，第二输出滤波电容C_o2的阴极与输出负载R_L2的阴极端相连。

3)与第三输出负载R_L3并联的第三副边支路，由隔离变压器T₅的第三副边绕组和第四副边绕组、第九功率二极管D_o9、第十功率二极管D_o10、第二输出滤波电感L_f2和第三输出滤波电容C_o3组成。其中，隔离变压器T₅的第一副边绕组同名端与第九功率二极管D_o9阳极相连，隔离变压器T₅的第三副边绕组异名端与隔离变压器T₅的第四副边绕组同名端相连，并连接到第三输出滤波电容C_o3的阴极；隔离变压器T₅的第四副边绕组异名端与第十功率二极管D_o10阳极相连；第九功率二极管D_o9的阴极与第十功率二极管D_o10的阴极相连，并连接到第二输出滤波电感L_f2的一端，第二输出滤波电感L_f2的另一端与第三输出滤波电容C_o3的阳极相连；第三输出滤波电容C_o3的阳极与输出负载R_L3的阳极端相连，第三输出滤波电容C_o3的阴极与输出负载R_L3的阴极端相连。

4)输出负载：输出负载为负载R_L1、R_L2与R_L3，负载R_L1、R_L2与R_L3分别跨接在三路输出端口的正负两端。

本实施例提供的DC-DC变换器中，三相LLC谐振电路采用调节频率的方式进行调压，设计输出200V～400V的直流电压，称为高压侧；移相全桥电路采用调节相位的方式进行调压，设计输出48V与输出24V的直流电压，称为低压侧。可以实现三路输出间的相互隔离与独立控制。

为叙述工作模态换流过程，作假设条件如下：

(1)为简化分析，三相LLC谐振电路中的谐振电感L_r1＝L_r2＝L_r3，谐振电容C_r1＝C_r2＝C_r3，励磁电感L_m1＝L_m2＝L_m3；

(2)为简化分析，在分析中，忽略同一个桥臂上的两个开关管的死区时间；

(3)第一原边支路的功率开关管S₁、S₂互补工作在谐振频率上；第二原边支路的功率开关管S₃、S₄互补工作在谐振频率上；第三原边支路的功率开关管S₅、S₆互补工作在谐振频率上；

(4)两桥臂开关信号之间的相移大于0°，小于180°。

换流过程分析(忽略死区时间)：

1)模态1：[t₀～t₁]

如图3所示，功率开关管S₁导通，S₂关断，S₃关断，S₄导通，S₅导通，S₆关断，谐振电容C_r1与谐振电感L_r1发生谐振，谐振电流i_Lr1滞后输入电压，功率开关管S₁零电压软开通，谐振电流呈正弦形式变化，谐振电流i_Lr1与励磁电感电流i_Lm1之差传递到副边；谐振电容C_r2与谐振电感L_r2发生谐振，谐振电流i_Lr2呈正弦形式变化，励磁电感i_Lm2与谐振电流i_Lr2之差传递到副边；谐振电容C_r3与谐振电感L_r3发生谐振，谐振电流i_Lr3呈正弦形式变化，谐振电流i_Lr3与励磁电感电流i_Lm3之差传递到副边；第一隔离变压器支路的输入电压v_AB为+Vin，电流i_Lr4呈线性上升；第二隔离变压器支路的输入电压v_BC为-Vin，电流i_Lr5呈线性下降。

2)模态2：[t₁～t₂]

如图4所示，开关管S₁导通，S₂关断，S₃关断，S₄导通，S₅关断，S₆导通，谐振电容Cr1与谐振电感Lr1谐振，谐振电流呈正弦形式变化，谐振电流i_Lr1与励磁电感电流i_Lm1之差传递到副边；谐振电容C_r2与谐振电感L_r2发生谐振，谐振电流i_Lr2呈正弦形式变化，励磁电感i_Lm2与谐振电流i_Lr2之差传递到副边；谐振电容C_r3与谐振电感L_r3发生谐振，谐振电流i_Lr3呈正弦形式变化，由于谐振腔呈感性，谐振电流i_Lr3滞后谐振腔的输入电压，开关管S₆零电压软开通，励磁电感电流i_Lm3与谐振电流i_Lr3之差传递到副边；第一隔离变压器支路的输入电压v_AB为+Vin，电流i_Lr4呈线性上升；第二隔离变压器支路的输入电压v_BC为零，此时副边的二极管D_o9和D_o10同时导通，使得隔离变压器T₅的副边绕组电压为零，原边绕组电压也相应为零，隔离变压器T₅的漏感L_r5与隔直电容C_B2工作在谐振状态下。

3)模态3：[t₂～t₃]

如图5所示，开关管S₁导通，S₂关断，S₃导通，S₄关断，S₅关断，S₆导通，谐振电容C_r1与谐振电感L_r1发生谐振，谐振电流呈正弦形式变化，谐振电流i_Lr1与励磁电感电流i_Lm1之差传递到副边；谐振电容C_r2与谐振电感L_r2发生谐振，谐振电流i_Lr2呈正弦形式变化，由于谐振腔呈现感性，谐振电流i_Lr2滞后谐振腔的输入电压，开关管S₃零电压软开通，谐振电流i_Lr2与励磁电感电流i_Lm2之差传递到副边；谐振电容C_r3与谐振电感L_r3发生谐振，谐振电流i_Lr3呈正弦形式变化，励磁电感电流i_Lm3与谐振电流i_Lr3与之差传递到副边；第一隔离变压器支路的输入电压v_AB为零，此时副边的二极管D_o7与D_o8同时导通，使得隔离变压器T₄的副边绕组电压为零，原边绕组电压也相应为零，隔离变压器T₄的漏感L_r4与隔直电容C_B1工作在谐振状态下；第二隔离变压器支路的输入电压v_BC为+Vin，电流i_Lr5呈线性上升。

4)模态4：[t₃～t₄]

如图6所示，开关管S₁关断，S₂导通，S₃导通，S₄关断，S₅关断，S₆导通，谐振电容C_r1与谐振电感L_r1发生谐振，谐振电流呈正弦形式变化，谐振电流i_Lr1滞后于谐振腔的输入电压，开关管S₂零电压软开通，励磁电感电流i_Lm1与谐振电流i_Lr1之差传递到副边；谐振电容C_r2与谐振电感L_r2发生谐振，谐振电流i_Lr2呈正弦形式变化，谐振电流i_Lr2与励磁电感电流i_Lm2之差传递到副边；谐振电容C_r3与谐振电感L_r3发生谐振，谐振电流i_Lr3呈正弦形式变化，励磁电感电流i_Lm3与谐振电流i_Lr3之差传递到副边；第一隔离变压器支路的输入电压v_AB为-Vin，电流i_Lr4呈线性下降；第二隔离变压器支路的输入电压v_BC为+Vin，电流i_Lr5呈线性上升。

5)模态5：[t₄～t₅]

如图7所示，开关管S₁关断，S₂导通，S₃导通，S₄关断，S₅导通，S₆关断，谐振电容C_r1与谐振电感L_r1发生谐振，谐振电流呈正弦形式变化，励磁电感电流i_Lm1与谐振电流i_Lr1之差传递到副边；谐振电容C_r2与谐振电感L_r2发生谐振，谐振电流i_Lr2呈正弦形式变化，谐振电流i_Lr2与励磁电感电流i_Lm2之差传递到副边；谐振电容C_r3与谐振电感L_r3发生谐振，谐振电流i_Lr3滞后于输入电压，开关管S₅零电压软开通，谐振电流i_Lr3呈正弦形式变化，谐振电流i_Lr3与励磁电感电流i_Lm3之差传递到副边；第一隔离变压器支路的输入电压v_AB为-Vin，电流i_Lr4呈线性下降；第二隔离变压器支路的输入电压v_BC为零，此时副边的二极管D_o9和D_o10同时导通，使得隔离变压器T₅的副边绕组电压为零，原边绕组电压也相应为零，隔离变压器T₅的漏感L_r5与隔直电容C_B2工作在谐振状态下。

5)模态6：[t₅～t₆]

如图8所示，开关管S₁关断，S₂导通，S₃关断，S₄导通，S₅导通，S₆关断，谐振电容C_r1与谐振电感L_r1发生谐振，谐振电流呈正弦形式变化，励磁电感电流i_Lm1与谐振电流i_Lr1之差传递到副边；谐振电容C_r2与谐振电感L_r2发生谐振，谐振电流i_Lr2滞后于谐振腔的输入电压，开关管S₄零电压软开通，谐振电流i_Lr2呈正弦形式变化，励磁电感电流i_Lm2与谐振电流i_Lr2之差传递到副边；谐振电容C_r3与谐振电感L_r3发生谐振，谐振电流i_Lr3呈正弦形式变化，谐振电流i_Lr3与励磁电感电流i_Lm3之差传递到副边；第一隔离变压器支路的输入电压v_AB为零，此时副边的二极管D_o7与D_o8同时导通，使得隔离变压器T₄的副边绕组电压为零，原边绕组电压也相应为零，隔离变压器T₄的漏感L_r4与隔直电容C_B1工作在谐振状态下；第二隔离变压器支路的输入电压v_BC为-Vin，电流i_Lr4呈线性下降；

以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。