專(zhuān)利名稱:一種開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及開(kāi)關(guān)電源,尤其涉及一種開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法。
背景技術(shù):
目前開(kāi)關(guān)電源發(fā)展趨勢(shì)為高頻小型化,高功率密度,高效率,低成本。 而傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電路由于半導(dǎo)體器件處于硬開(kāi)關(guān)工作狀態(tài),其損耗非常大,無(wú)法 提高自身效率,從而使體積龐大,逐漸失去市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。由于受到半導(dǎo)體器件 行業(yè)發(fā)展以及價(jià)格等方面因素的限制,軟開(kāi)關(guān)電路拓?fù)涑蔀榻^大多數(shù)開(kāi)關(guān)電源 廠商提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的選擇,關(guān)于軟開(kāi)關(guān)電路方面的研究以及專(zhuān)利非常多,其 中一種"電感+開(kāi)關(guān)"串連形式的軟開(kāi)關(guān)電路ARCP (auxiliary resonant commutatedpole輔助諧振換流極)因硬件電路簡(jiǎn)單,控制易實(shí)現(xiàn),效果好,得 到很多開(kāi)關(guān)電源行業(yè)人員青睞。如中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利ZL 200620131113.6公開(kāi) 了一種ARCP軟開(kāi)關(guān)電路,即屬此類(lèi)軟開(kāi)關(guān)電路的改進(jìn)。
傳統(tǒng)的硬開(kāi)關(guān)電路的工作原理是如圖l,正負(fù)直流電源士l/2Ud與主功率 開(kāi)關(guān)器件SW1與SW2組成主功率半橋逆變電路,通過(guò)控制主功率開(kāi)關(guān)器件 SW1與SW2不斷開(kāi)通與關(guān)斷,在B點(diǎn)得到il/2Ud的高頻脈沖電壓,通過(guò)主功 率濾波電路的電感Ll與諧振電容C3,在諧振電容C3兩端得到設(shè)計(jì)需要的工 頻輸出電壓,同時(shí)在L1上形成主功率濾波電流I1。這時(shí),主功率開(kāi)關(guān)器件SW1 與SW2屬于傳統(tǒng)硬開(kāi)關(guān),其損耗非常大。
為降低主功率開(kāi)關(guān)器件SW1、 SW2的損耗,ARCP軟開(kāi)關(guān)電路增加了兩個(gè) 單向輔助開(kāi)關(guān)器件SW3、 SW4和諧振電感L2,同時(shí)在主功率開(kāi)關(guān)器件SW1、 SW2兩端分別并聯(lián)相對(duì)其自身寄生電容較大的諧振電容C1、 C2。通過(guò)控制輔 助開(kāi)關(guān)器件SW3、 SW4的開(kāi)通與關(guān)斷,在諧振電感L2上形成諧振電流I2,其 電流在方向上與主功率濾波電流II保持一致,通過(guò)諧振電感L2與諧振電容C3 發(fā)生的諧振,實(shí)現(xiàn)主功率開(kāi)關(guān)器件SW1與SW2零電壓開(kāi)通。同時(shí),由于在主 功率開(kāi)關(guān)器件SW1和SW2兩端并聯(lián)容值相對(duì)自身寄生電容大得很多的諧振電 容C1和C2,從而實(shí)現(xiàn)主功率開(kāi)關(guān)器件的零電壓關(guān)斷。這樣,ARCP軟開(kāi)關(guān)電
路能夠?qū)崿F(xiàn)主功率開(kāi)關(guān)器件SW1、 SW2的零電壓開(kāi)通和零電壓關(guān)斷,從而大大 降低了主功率器件的損耗。同時(shí)對(duì)于新增加的輔助開(kāi)關(guān)器件SW3、 SW4,由于 與其串連的諧振電感L2的存在,電流不會(huì)發(fā)生突變,從而實(shí)現(xiàn)零電流開(kāi)通, 通過(guò)合理的控制輔助開(kāi)關(guān)器件SW3、 SW4的開(kāi)通和關(guān)斷的時(shí)間,可以實(shí)現(xiàn)輔助 開(kāi)關(guān)器件SW3、 SW4的零電流關(guān)斷,這樣對(duì)于新增加的輔助開(kāi)關(guān)器件SW3, SW4而言,其工作狀態(tài)屬于零電流開(kāi)通和零電流關(guān)斷,其開(kāi)關(guān)損耗非常小。
通過(guò)上述分析我們可以看到,ARCP軟開(kāi)關(guān)電路不但實(shí)現(xiàn)主功率開(kāi)關(guān)器件 SW1、 SW2零電壓開(kāi)關(guān),降低其損耗,而且還實(shí)現(xiàn)了輔助開(kāi)關(guān)器件SW3、 SW4 的零電流開(kāi)關(guān),其開(kāi)關(guān)損耗非常小,基本可以忽略其開(kāi)關(guān)損耗。從而電路整體 工作效率有非常明顯的提高,整機(jī)損耗大大降低,其體積也可以明顯縮小,從 而提高產(chǎn)品整機(jī)競(jìng)爭(zhēng)力。
雖然ARCP軟開(kāi)關(guān)電路具備上述低損耗,高效率的優(yōu)點(diǎn),但實(shí)際使用過(guò)程 中發(fā)現(xiàn),此電路拓?fù)浯嬖谝粋€(gè)明顯缺點(diǎn),即當(dāng)主功率濾波電流Il比較小尤其是 在過(guò)零點(diǎn)附近的時(shí)候,在正半周,續(xù)流二極管D4無(wú)法正常導(dǎo)通,會(huì)造成以下 幾種不良后果
1) 諧振電容C1、 C2沖擊電流非常大,會(huì)使其壽命降低甚至失效。
2) 主功率開(kāi)關(guān)器件SW2沖擊電流非常大,會(huì)降低其可靠性甚至失效。
3) 主功率開(kāi)關(guān)器件SW1兩端尖峰電壓非常高,會(huì)擊穿使之失效。
以上三種不良后果都會(huì)直接導(dǎo)致電路工作異常甚至使整機(jī)無(wú)法正常工作。 同理,負(fù)半周,續(xù)流二極管D3無(wú)法正常導(dǎo)通,會(huì)造成以下幾種不良后果
1) 諧振電容C1、 C2沖擊電流非常大,會(huì)使其壽命降低甚至失效。
2) 主功率開(kāi)關(guān)器件SW1沖擊電流非常大,會(huì)降低其可靠性甚至失效。
3) 主功率開(kāi)關(guān)器件SW2兩端尖峰電壓非常高,會(huì)擊穿使之失效。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服上述ARCP軟開(kāi)關(guān)電路所存在的缺點(diǎn)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種改進(jìn)的軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其
在上述ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的控制步驟下,通過(guò)進(jìn)一步控制正向和負(fù)向輔助開(kāi)關(guān) 器件的開(kāi)通與關(guān)斷,在諧振電流歇止期間的至少一段時(shí)間內(nèi),在諧振支路上形 成與交變主功率濾波電流反方向的補(bǔ)償電流,以保證諧振電容在死區(qū)時(shí)間內(nèi)完 成充電和放電過(guò)程,使續(xù)流二極管可以正常導(dǎo)通,從而避免軟開(kāi)關(guān)電路在電流 過(guò)零處產(chǎn)生的沖擊電流和尖峰電壓對(duì)元器件造成傷害。
本發(fā)明還提供另一種改進(jìn)的軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其將上述ARCP軟開(kāi) 關(guān)電路的開(kāi)關(guān)控制改為讓正半周和負(fù)半周內(nèi)分別產(chǎn)生諧振電流的負(fù)向和正向 輔助開(kāi)關(guān)器件在死區(qū)時(shí)間內(nèi)開(kāi)通并在第一、二主功率開(kāi)關(guān)器件開(kāi)通期間關(guān)斷, 并且還進(jìn)一步控制正向和負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)通與關(guān)斷,在諧振電流歇止期 間的至少一段時(shí)間內(nèi),在諧振支路上形成與交變主功率濾波電流反方向的補(bǔ)償 電流,以保證諧振電容在死區(qū)時(shí)間內(nèi)完成充電和放電過(guò)程,使續(xù)流二極管可以 正常導(dǎo)通,從而避免軟開(kāi)關(guān)電路在電流過(guò)零處產(chǎn)生的沖擊電流和尖峰電壓對(duì)元 器件造成傷害。
其中,上述的主功率開(kāi)關(guān)器件和輔助開(kāi)關(guān)器件,可以是半導(dǎo)體器件IGBT、 MOSFET、 GTO或SCR。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)ARCP軟開(kāi)關(guān)電路對(duì)比的有益效果是
因?yàn)樵谥C振支路上形成一個(gè)與主功率濾波電流方向相反的補(bǔ)償電流,從而 加大諧振電容充放電電流,加快換流速度,從而確保在主功率濾波電流比較小 條件下,在死區(qū)時(shí)間內(nèi)完成諧振電容的充電和放電過(guò)程,使續(xù)流二極管可以正 常導(dǎo)通,從而避免沖擊電流和尖峰電壓的產(chǎn)生,有效保護(hù)開(kāi)關(guān)器件和諧振電容, 提高了電路和整機(jī)工作的可靠性。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的工作原理示意圖。 圖2是現(xiàn)有技術(shù)ARCP軟開(kāi)關(guān)電路正半周的工作原理示意圖。 圖3是本發(fā)明軟開(kāi)關(guān)電路一個(gè)具體實(shí)施方式
在正半周SW4開(kāi)通時(shí)刻的工作 原理示意圖。
圖4是本發(fā)明軟開(kāi)關(guān)電路一個(gè)具體實(shí)施方式
在負(fù)半周SW3開(kāi)通時(shí)刻的工作 原理示意圖。
圖5是現(xiàn)有技術(shù)ARCP軟開(kāi)關(guān)電路正半周的開(kāi)關(guān)邏輯示意圖,圖中所示的 起始時(shí)刻是該正半周之前相鄰的負(fù)半周內(nèi)SW1開(kāi)通期間的某個(gè)時(shí)刻。
圖6A、 6B 17A、 17B分別是本發(fā)明各實(shí)施例的軟開(kāi)關(guān)電路正、負(fù)半周的 開(kāi)關(guān)邏輯示意圖,圖中正、負(fù)半周的起時(shí)刻分別是其之前相鄰的負(fù)、正半周內(nèi)
SW1開(kāi)通期間的某個(gè)時(shí)刻。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)照附圖并結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
在說(shuō)明具體實(shí)施例之前,先對(duì)現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的工作原理做一分析, 尤其是在主功率濾波電流過(guò)零處的分析,具體描述如下
如圖2,是現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路一個(gè)實(shí)施例的工作原理示意圖,該電路 包括正負(fù)直流電源與主功率開(kāi)關(guān)器件SW1、 SW2組成的主功率半橋逆變電路, 形成工頻輸出電壓Uo和主功率濾波電流Il的主功率濾波電路,該主功率濾波 電路還包括用于降低SW1、 SW2損耗的兩個(gè)單向開(kāi)關(guān)器件SW3、 SW4和諧振 電感L2,以及用于控制所述主功率開(kāi)關(guān)器件SW1、 SW2和單向開(kāi)關(guān)器件SW3、 SW4開(kāi)通與關(guān)斷的PWM信號(hào)發(fā)生器。
上述用于控制所述主功率開(kāi)關(guān)器件SW1、 SW2和單向開(kāi)關(guān)器件SW3、 SW4 開(kāi)通與關(guān)斷的PWM信號(hào)發(fā)生器也可以是PFM信號(hào)發(fā)生器或PWM-PFM混合 信號(hào)發(fā)生器或者其他類(lèi)型的方波信號(hào)發(fā)生器或者CPU等。
以正半周為例,輸出濾波電流為正方向,各個(gè)開(kāi)關(guān)器件開(kāi)通邏輯如圖5所 示,其工作原理示意圖如圖2,從ARCP軟開(kāi)關(guān)電路工作原理可以知道,為了 實(shí)現(xiàn)主功率開(kāi)關(guān)器件SW1的零電壓開(kāi)通,輔助開(kāi)關(guān)器件SW3必須在主功率開(kāi) 關(guān)器件SW1導(dǎo)通前以及主功率開(kāi)關(guān)器件SW2關(guān)斷后開(kāi)通,即從T3時(shí)刻開(kāi)始導(dǎo) 通,在T4時(shí)刻之后關(guān)斷,在正半周內(nèi)輔助開(kāi)關(guān)器件SW4是不需要工作的,一 直處于關(guān)斷狀態(tài)。
在主功率濾波電流Il比較大時(shí)電路工作無(wú)任何問(wèn)題,當(dāng)主功率濾波電流Il 電流較小尤其是在過(guò)零點(diǎn)附近時(shí),此電路工作在T1 T2之間會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,具 體描述如下
在T1時(shí)刻之前,主功率開(kāi)關(guān)器件SW1處于導(dǎo)通狀態(tài),其余所有開(kāi)關(guān)均處 于關(guān)斷狀態(tài),此時(shí)主功率濾波電流II電流流向?yàn)?+l/2Ud—>SW1—>L1—〉C3—>N—>+l/2Ud,在Tl日寸亥U,主功率開(kāi)關(guān)器件SWl關(guān) 斷,通過(guò)主功率開(kāi)關(guān)器件SW1的電流轉(zhuǎn)移到與其并聯(lián)的諧振電容C1中,即諧 振電容C1開(kāi)始充電,同時(shí)諧振電容C2開(kāi)始放電,在主功率濾波電流Il比較 大的情況下,諧振電容CI兩端電壓會(huì)在T2時(shí)刻即主功率開(kāi)關(guān)器件SW2開(kāi)通
前充滿到Ud,相應(yīng)諧振電容C2會(huì)放電完畢到零,相應(yīng)過(guò)程有如下關(guān)
系Icl+Ic2=Il 。隨后續(xù)流二極管D4導(dǎo)通,電流流向變?yōu)?-l/2Ud—>D4—>L1—〉C3—>N--〉-l/2Ud,當(dāng)T2時(shí)刻主功率開(kāi)關(guān)器件SW2導(dǎo)通時(shí), 由于續(xù)流二極管D4的導(dǎo)通,主功率開(kāi)關(guān)器件SW2屬于零電壓開(kāi)通。當(dāng)主功率 濾波電流II接近過(guò)零點(diǎn)時(shí),上述電容充放電換流過(guò)程就不一樣了,在諧振電容 Cl、 C2充、放電過(guò)程時(shí)刻有Icl+Ic2=Il關(guān)系,當(dāng)主功率濾波電流II較小,尤其 是在過(guò)零點(diǎn)附近時(shí),給電容充、放電的電流Icl、 c2也會(huì)比較小,而且對(duì)于額外 增加的諧振電容Cl、 C2至少都要在幾十到幾百納法之間,而且對(duì)于死區(qū)時(shí)間通 常在1 3納秒之間,電容充放電有關(guān)系I=CxU/T,即有U=IxT/C,當(dāng)電容充電電 流Icl、 Ic2較小時(shí),在死區(qū)時(shí)間Td時(shí)間內(nèi)電容兩端電壓無(wú)法充滿到Ud。該條 件下,諧振電容C2從Tl時(shí)刻開(kāi)始充電到T2時(shí)刻截止兩端電壓為Uc<Ud,這 時(shí)諧振電容C2兩端電壓為(Ud-Uc)〉0,由于諧振電容C2兩端存在(Ud-Uc)的電 壓,續(xù)流二極管D4無(wú)法正常導(dǎo)通,T2時(shí)刻主功率開(kāi)關(guān)器件SW2導(dǎo)通后,諧振電 容C2兩端的電壓(Ud-Uc)瞬間被主功率開(kāi)關(guān)器件SW2短路,測(cè)試得知在主功率 開(kāi)關(guān)器件SW2和諧振電容C2環(huán)路之間有很大瞬間電流,此電流理論上無(wú)窮大, 實(shí)際由于一些寄生電感等元件的存在,通常有幾十到幾百安培,此沖擊電流對(duì)開(kāi) 關(guān)器件SW2會(huì)造成很大損害,長(zhǎng)時(shí)間多次沖擊后,主功率開(kāi)關(guān)器件SW2很可能 損壞,而且對(duì)于諧振電容Cl而言,當(dāng)T2時(shí)刻主功率開(kāi)關(guān)器件SW2導(dǎo)通后,輸入 電壓Ud直接與諧振電容Cl并聯(lián),由于諧振電容Cl相對(duì)與直流電源Ud容值非 常小,而且兩者直接屬于直接相連,無(wú)任何限流元件,諧振電容C1兩端電壓會(huì)在 瞬間從Uc充高到Ud,沖擊電流非常大,對(duì)諧振電容C1是非常大損傷,長(zhǎng)時(shí)間多 次電流沖擊,會(huì)使諧振電容Cl壽命降低,甚至失效。另外,由于所給諧振電容 Cl充電的電流的變化率非常大,通常實(shí)際線路中都會(huì)有幾十到幾百納亨的寄生 電感L存在,由于電流變化率dl/dt非常大,在主功率開(kāi)關(guān)器件SW1兩端會(huì)產(chǎn)生 非常高的尖峰電壓Uspike= Lxdl/dt,此電壓很可能會(huì)超過(guò)主功率開(kāi)關(guān)器件SW1 承受電壓的最大值,從而使主功率開(kāi)關(guān)器件SW1損壞。
由以上問(wèn)題分析可以知道,此電路存在缺陷的根本原因在于在死區(qū)時(shí)間 內(nèi)無(wú)法完成諧振電容C1、 C2的充電和放電過(guò)程。
根據(jù)以上發(fā)現(xiàn),本發(fā)明提出如下實(shí)施例
實(shí)施例一
如圖6A所示,變更后正半周的控制方式:通過(guò)PWM信號(hào)發(fā)生器控制原本 不需要工作的正向輔助開(kāi)關(guān)器件SW4同時(shí)參與工作,讓SW4在SW1關(guān)斷的時(shí) 刻Tl開(kāi)通并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2之后關(guān)斷,SW4開(kāi)通時(shí)的工作原理示意圖 如圖3,當(dāng)主功率濾波電流Il比較小尤其在過(guò)零處時(shí),在T1時(shí)刻諧振電容C1 開(kāi)始充電,諧振電容C2開(kāi)始放電,由于正向輔助開(kāi)關(guān)器件SW4的開(kāi)通,而且 該實(shí)施例中正向輔助開(kāi)關(guān)器件SW4只能通過(guò)負(fù)方向的電流,所以在諧振電流支 路上形成與主功率濾波電流II方向相反的補(bǔ)償電流14,此時(shí)有關(guān)系式 Icl+Ic2=Il+I4,雖然主功率濾波電流II比較小,但由于增加補(bǔ)償電流14后, 會(huì)大大增大電容充放電電流Icl和Ic2,從而使電容在相同的死區(qū)時(shí)間內(nèi)可以完 成充、放電過(guò)程,續(xù)流二極管D4也可以正常導(dǎo)通,在T2時(shí)刻第二主功率開(kāi)關(guān) 器件SW2開(kāi)通后,由于續(xù)流二極管D4已經(jīng)導(dǎo)通,不會(huì)有之前的沖擊電流等問(wèn) 題,可以提高元器件工作的可靠性,從而大大提高了電路和整機(jī)工作的可靠性。
如圖6B所示,變更后負(fù)半周的控制方式和正半周的控制方式相同。SW3 開(kāi)通時(shí)的工作原理示意圖如圖4,此時(shí)在諧振電流支路上形成與主功率濾波電 流Il方向相反的補(bǔ)償電流I3,同正半周一樣道理,該補(bǔ)償電流I3會(huì)大大增大 電容充放電電流Icl和Ic2,從而使電容在相同的死區(qū)時(shí)間內(nèi)可以完成充、放電 過(guò)程,續(xù)流二極管D3也可以正常導(dǎo)通,從而不會(huì)有之前的沖擊電流等問(wèn)題。
本發(fā)明還可以通過(guò)以下實(shí)施例解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。
實(shí)施例二
按照?qǐng)D7A、 7B所示的開(kāi)關(guān)邏輯示意圖進(jìn)行開(kāi)關(guān)器件的時(shí)序控制,即在現(xiàn) 有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的時(shí)序控制步驟下,在正半周,還讓SW4在SW1關(guān)斷的 時(shí)刻Tl開(kāi)通并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2關(guān)斷,即在第一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)處 于開(kāi)通狀態(tài);在負(fù)半周,還讓SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻T3開(kāi)通并在SW1開(kāi)通 的時(shí)刻T4關(guān)斷,即在第二死區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi)處于開(kāi)通狀態(tài)。同實(shí)施例一同 樣的道理,可以使諧振電容C1、 C2在第一、二死區(qū)時(shí)間內(nèi)分別完成充放電過(guò) 程。
實(shí)施例三
按照?qǐng)D8A、 8B所示的開(kāi)關(guān)邏輯示意圖進(jìn)行開(kāi)關(guān)器件的時(shí)序控制。在現(xiàn)有 ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的時(shí)序控制步驟下,在正半周,還讓SW4在SW1關(guān)斷的時(shí)
刻Tl開(kāi)通并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2之前關(guān)斷;在負(fù)半周,還讓SW3在SW2 關(guān)斷的時(shí)刻T3開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4之前關(guān)斷。同實(shí)施例一同樣的道 理,可以使諧振電容C1、 C2在第一、二死區(qū)時(shí)間內(nèi)分別完成充放電過(guò)程。 實(shí)施例四
按照?qǐng)D9A、 9B所示的開(kāi)關(guān)邏輯示意圖進(jìn)行開(kāi)關(guān)器件的時(shí)序控制。在現(xiàn)有 ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的時(shí)序控制步驟下,在正半周,還讓SW4在SW1關(guān)斷的時(shí) 刻Tl之后即第一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)開(kāi)通并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2之后關(guān)斷; 在負(fù)半周,還讓SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻T3之后即第二死區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi) 開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4之后關(guān)斷。同實(shí)施例一同樣的道理,可以使諧振 電容C1、 C2在第一、二死區(qū)時(shí)間內(nèi)分別完成充放電過(guò)程。
實(shí)施例五-
按照?qǐng)DIOA、 IOB所示的開(kāi)關(guān)邏輯示意圖進(jìn)行開(kāi)關(guān)器件的時(shí)序控制。在現(xiàn) 有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的時(shí)序控制步驟下,在正半周,還讓SW4在SW1關(guān)斷的 時(shí)刻Tl之后即第一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)開(kāi)通并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2關(guān)斷; 在負(fù)半周,還讓SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻T3之后即第二死區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi) 開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4關(guān)斷。同實(shí)施例一同樣的道理,可以使諧振電容 Cl、 C2在第一、二死區(qū)時(shí)間內(nèi)分別完成充放電過(guò)程。
實(shí)施例六
按照?qǐng)DIIA、 11B所示的開(kāi)關(guān)邏輯示意圖進(jìn)行開(kāi)關(guān)器件的時(shí)序控制。在現(xiàn) 有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的時(shí)序控制步驟下,在正半周,還讓SW4在SW1關(guān)斷的 時(shí)刻T1之即第一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)開(kāi)通并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2之前關(guān)斷; 在負(fù)半周,還讓SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻T3之后即第二死區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi) 開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4之前關(guān)斷。同實(shí)施例一同樣的道理,可以使諧振 電容C1、 C2在第一、二死區(qū)時(shí)間內(nèi)分別完成充放電過(guò)程。
實(shí)施例七
按照?qǐng)D12A、 12B所示的開(kāi)關(guān)邏輯示意圖進(jìn)行開(kāi)關(guān)器件的時(shí)序控制。在正 半周,讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻T3之后即第二死 區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi)開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4之后、關(guān)斷的時(shí)刻T5之前關(guān) 斷,還讓SW4在SW1開(kāi)通的時(shí)刻Tl開(kāi)通并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2之后、關(guān) 斷的時(shí)刻T3之前關(guān)斷;在負(fù)半周,讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的SW4在SW1 關(guān)斷的時(shí)刻Tl之后即第一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)開(kāi)通并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2
之后、關(guān)斷的時(shí)刻T3之前關(guān)斷,還讓SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻T3開(kāi)通并在 SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4之后、關(guān)斷的時(shí)刻T5之前關(guān)斷。同實(shí)施例一同樣的道理, 可以使諧振電容C1、 C2在第一、二死區(qū)時(shí)間內(nèi)分別完成充放電過(guò)程。 實(shí)施例八
按照?qǐng)D13A、 13B所示的開(kāi)關(guān)邏輯示意圖進(jìn)行開(kāi)關(guān)器件的時(shí)序控制。在正 半周,讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻T3之后即第二死 區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi)開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4之后、關(guān)斷的時(shí)刻T5之前關(guān) 斷,還讓SW4在SW1關(guān)斷的時(shí)刻Tl開(kāi)通并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2關(guān)斷即在 第一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)處于開(kāi)通狀態(tài);在負(fù)半周,讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路 的SW4在SW1關(guān)斷的時(shí)刻Tl之后即第一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)開(kāi)通并在SW2 開(kāi)通的時(shí)刻T2之后、關(guān)斷的時(shí)刻T3之前關(guān)斷,還讓SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻 T3開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4關(guān)斷即在第二死區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi)處于開(kāi)通 狀態(tài)。同實(shí)施例一同樣的道理,可以使諧振電容C1、 C2在第一、二死區(qū)時(shí)間 內(nèi)分別完成充放電過(guò)程。
實(shí)施例九-
按照?qǐng)D14A、 14B所示的開(kāi)關(guān)邏輯示意圖進(jìn)行開(kāi)關(guān)器件的時(shí)序控制。在正 半周,讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻T3之后即第二死 區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi)開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4之后、關(guān)斷的時(shí)刻T5之前關(guān) 斷,還讓SW4在SW1關(guān)斷的時(shí)刻Tl開(kāi)通在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2之前關(guān)斷; 在負(fù)半周,讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的SW4在SW1關(guān)斷的時(shí)刻Tl之后即第 一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)開(kāi)通并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2之后、關(guān)斷的時(shí)刻T3之 前關(guān)斷,還讓SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻T3開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4之前 關(guān)斷。同實(shí)施例一同樣的道理,可以使諧振電容C1、 C2在第一、二死區(qū)時(shí)間 內(nèi)分別完成充放電過(guò)程。
實(shí)施例十
按照?qǐng)D15A、 15B所示的開(kāi)關(guān)邏輯示意圖進(jìn)行開(kāi)關(guān)器件的時(shí)序控制。在正 半周,讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻T3之后即第二死 區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi)開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4之后、關(guān)斷的時(shí)刻T5之前關(guān) 斷,還讓SW4在SW1關(guān)斷的時(shí)刻T1之后即第一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)開(kāi)通并在 SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2之后、關(guān)斷的時(shí)刻T3之前關(guān)斷;在負(fù)半周,讓現(xiàn)有ARCP 軟開(kāi)關(guān)電路的SW4在SW1關(guān)斷的時(shí)刻T1之后即第一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)開(kāi)通
并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2之后、關(guān)斷的時(shí)刻T3之前關(guān)斷,還讓SW3在SW2 關(guān)斷的時(shí)刻T3之后即第二死區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi)開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4 之后、關(guān)斷的時(shí)刻T5之前關(guān)斷。同實(shí)施例一同樣的道理,可以使諧振電容C1、 C2在第一、二死區(qū)時(shí)間內(nèi)分別完成充放電過(guò)程。
按照?qǐng)D16A、 16B所示的開(kāi)關(guān)邏輯示意圖進(jìn)行開(kāi)關(guān)器件的時(shí)序控制。在正 半周,讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻T3之后即第二死 區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi)開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4之后、關(guān)斷的時(shí)刻T5之前關(guān) 斷,還讓SW4在SW1關(guān)斷的時(shí)刻Tl之后即第一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)開(kāi)通并在 SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2關(guān)斷;在負(fù)半周,讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的SW4在SW1 關(guān)斷的時(shí)刻Tl之后即第一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)開(kāi)通并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2 之后、關(guān)斷的時(shí)刻T3之前關(guān)斷,還讓SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻T3之后即第二 死區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi)開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4關(guān)斷。同實(shí)施例一同樣的道 理,可以使諧振電容C1、 C2在第一、二死區(qū)時(shí)間內(nèi)分別完成充放電過(guò)程。
實(shí)施例十二
按照?qǐng)D17A、 17B所示的開(kāi)關(guān)邏輯示意圖進(jìn)行開(kāi)關(guān)器件的時(shí)序控制。在正 半周,讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的SW3在SW2關(guān)斷的時(shí)刻T3之后即第二死 區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi)開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4之后、關(guān)斷的時(shí)刻T5之前關(guān) 斷,還讓SW4在第一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)開(kāi)通并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2之前關(guān) 斷;在負(fù)半周,讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的SW4在SW1關(guān)斷的時(shí)刻T1之后 即第一死區(qū)時(shí)間[T1 T2]內(nèi)開(kāi)通并在SW2開(kāi)通的時(shí)刻T2之后、關(guān)斷的時(shí)刻T3 之前關(guān)斷,還讓SW3在第二死區(qū)時(shí)間[T3 T4]內(nèi)開(kāi)通并在SW1開(kāi)通的時(shí)刻T4 之前關(guān)斷,和實(shí)施例一同樣的道理,可以使諧振電容C1、 C2在第一、二死區(qū) 時(shí)間內(nèi)分別完成充放電過(guò)程。
本發(fā)明全文將所述兩個(gè)單向輔助開(kāi)關(guān)器件分別定義為正向、負(fù)向輔助開(kāi)關(guān) 器件,以示兩者在電路中單向?qū)ǖ姆较虿煌?,而并不代表任何?shí)際的電流方 向。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,不 能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替 換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,通過(guò)控制第一、二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1、SW2)不斷開(kāi)通與關(guān)斷,形成交變的主功率濾波電流(I1);并且通過(guò)控制正向和負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4、SW3)的開(kāi)通與關(guān)斷,在諧振支路上形成與交變主功率濾波電流(I1)同方向的間歇交變諧振電流(I2),以實(shí)現(xiàn)第一、二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1、SW2)的零電壓開(kāi)通;其特征是進(jìn)一步控制正向和負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4、SW3)的開(kāi)通與關(guān)斷,在諧振電流(I2)歇止期間的至少一段時(shí)間內(nèi),在諧振支路上形成與交變主功率濾波電流(I1)反方向的補(bǔ)償電流(I3、I4),以保證諧振電容(C1、C2)在死區(qū)時(shí)間內(nèi)完成充電和放電過(guò)程。
2. 如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其特征是 所述在諧振支路上形成與主功率濾波電流(II)反方向的補(bǔ)償電流(13、 14) 的步驟如下在正半周,即主功率濾波電流(II)為正向時(shí),讓正向輔助開(kāi)關(guān)器件 (SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)關(guān)斷的時(shí)刻(Tl)到第二主功率 開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之間即第一死區(qū)時(shí)間[T1, T2]內(nèi)開(kāi)通, 并在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)關(guān)斷之前關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè) 與主功率濾波電流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(14),使諧振電容(Cl、 C2) 在第一死區(qū)時(shí)間[T1, T2]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程;在負(fù)半周,即主功率濾波電流(II)為負(fù)向時(shí),還讓負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器 件(SW3)在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)關(guān)斷的時(shí)刻(T3)到第一主功 率開(kāi)關(guān)器件開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之間即第二死區(qū)時(shí)間[T3, T4]內(nèi)開(kāi)通,并在 第一主功率開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷之前關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功率濾波 電流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(13),使諧振電容(Cl、 C2)在第二死區(qū) 時(shí)間[T3, T4]內(nèi)完成放電和充電過(guò)程。
3. 如權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其特征是 所述在諧振支路上形成與主功率濾波電流(II)反方向的補(bǔ)償電流(13、 14) 的步驟如下在正半周,即主功率濾波電流(II)為正向時(shí),讓正向輔助開(kāi)關(guān)器件 (SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)關(guān)斷的時(shí)刻(TO開(kāi)通,在第二 主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè) 與主功率濾波電流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(14),使諧振電容(Cl、 C2) 在第一死區(qū)時(shí)間[T1, T2]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程;在負(fù)半周,即主功率濾波電流(II)為負(fù)向時(shí),還讓負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器 件(SW3)在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)關(guān)斷的時(shí)刻(T3)開(kāi)通,在第 一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)關(guān)斷,在諧振支路上形成一 個(gè)與主功率濾波電流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(13),使諧振電容(Cl、 C2)在第二死區(qū)時(shí)間[T3, T4]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程。
4. 如權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其特征是 所述在諧振支路上形成與主功率濾波電流(II)反方向的補(bǔ)償電流(13、 14) 的步驟如下在正半周,即主功率濾波電流(II)為正向時(shí),讓正向輔助開(kāi)關(guān)器件 (SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)關(guān)斷的時(shí)刻(Tl)開(kāi)通,在第二 主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之前關(guān)斷,在諧振支路上形成 一個(gè)與主功率濾波電流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(14),使諧振電容(Cl、 C2)在第一死區(qū)時(shí)間[T1, T2]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程;在負(fù)半周,即主功率濾波電流(II)為負(fù)向時(shí),還讓負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器 件(SW3)在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)關(guān)斷的時(shí)刻(T3)開(kāi)通,在第 一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前關(guān)斷,在諧振支路上形 成一個(gè)與主功率濾波電流(I1)方向相反的補(bǔ)償電流(I3),使諧振電容(C1、 C2)在第二死區(qū)時(shí)間[T3, T4]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程。
5. 如權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其特征是 所述在諧振支路上形成與主功率濾波電流(II)反方向的補(bǔ)償電流(13、 14) 的步驟如下在正半周,即主功率濾波電流(II)為正向時(shí),讓正向輔助開(kāi)關(guān)器件 (SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)關(guān)斷的時(shí)刻(Tl)之后,第二主 功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之前開(kāi)通,在第二主功率開(kāi)關(guān)器 件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之后、關(guān)斷的時(shí)刻(T3)之前關(guān)斷,在諧振 支路上形成一個(gè)與主功率濾波電流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(14),使諧 振電容(Cl、 C2)在第一死區(qū)時(shí)間[T1, T2]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程; 在負(fù)半周,即主功率濾波電流(II)為負(fù)向時(shí),還讓負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW3)在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)關(guān)斷的時(shí)刻(T3)之后,第一 主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前開(kāi)通,在第一主功率開(kāi)關(guān) 器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之后,關(guān)斷的時(shí)刻(T5)之前關(guān)斷,在諧 振支路上形成一個(gè)與主功率濾波電流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(13),使 諧振電容(Cl、 C2)在第二死區(qū)時(shí)間[T3, T4]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程。
6. 如權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其特征是 所述在諧振支路上形成與主功率濾波電流(II)反方向的補(bǔ)償電流(13、 14) 的步驟如下在正半周,即主功率濾波電流(II)為正向時(shí),讓正向輔助開(kāi)關(guān)器件 (SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)關(guān)斷的時(shí)刻(Tl)之后,第二主 功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之前開(kāi)通,在第二主功率開(kāi)關(guān)器 件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功率濾波 電流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(14),使諧振電容(Cl、 C2)在第一死區(qū) 時(shí)間[T1, T2]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程;在負(fù)半周,即主功率濾波電流(II)為負(fù)向時(shí),還讓正向輔助開(kāi)關(guān)器 件(SW3)在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)關(guān)斷的時(shí)刻(T3)之后,第一 主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前開(kāi)通,在第一主功率開(kāi)關(guān) 器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功率濾 波電流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(13),使諧振電容(Cl、 C2)在第二死 區(qū)時(shí)間[T3, T4]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程。
7. 如權(quán)利要求2所述的開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其特征是 所述在諧振支路上形成與主功率濾波電流(II)反方向的補(bǔ)償電流(13、 14) 的步驟如下在正半周,即主功率濾波電流(II)為正向時(shí),讓正向輔助開(kāi)關(guān)器件 (SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)關(guān)斷的時(shí)刻(Tl)之后開(kāi)通,在 第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之前關(guān)斷,在諧振支路上 形成一個(gè)與主功率濾波電流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(14),使諧振電容 (Cl、 C2)在第一死區(qū)時(shí)間[T1, T2]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程;在負(fù)半周,即主功率濾波電流(II)為負(fù)向時(shí),還讓負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器 件(SW3)在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)關(guān)斷的時(shí)刻(T3)之后開(kāi)通,在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前關(guān)斷,在諧振支路 上形成一個(gè)與主功率濾波電流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(13),使諧振電 容(Cl、 C2)在第二死區(qū)時(shí)間[T3, T4]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程。
8. 如權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其特征是 所述在諧振支路上形成與主功率濾波電流(II)反方向的補(bǔ)償電流(13、 14) 的步驟如下在正半周,即主功率濾波電流(II)為正向時(shí),讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān) 電路的負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW3)在第二主功率開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷的時(shí)刻(T3) 之后,在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前開(kāi)通,并在 第一主功率幵關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之后,關(guān)斷的時(shí)刻(T5) 之前關(guān)斷,還讓所述正向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件 (SW1)關(guān)斷的時(shí)刻(Tl)到第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2) 之間即第一死區(qū)時(shí)間[T1, T2]內(nèi)開(kāi)通,并在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2) 關(guān)斷的時(shí)刻(T3)之前關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功率濾波電流(II) 方向相反的補(bǔ)償電流(14),使諧振電容(Cl、 C2)在第一死區(qū)時(shí)間[T1, T2]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程;在負(fù)半周,即主功率濾波電流(II)為負(fù)向時(shí),還讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi) 關(guān)電路的正向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)關(guān)斷 的時(shí)刻(Tl)之后,第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之前 開(kāi)通,并在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之后,關(guān)斷的 時(shí)刻(T3)之前關(guān)斷,還讓所述負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW3)在第二主功率 開(kāi)關(guān)器件(SW2)關(guān)斷的時(shí)刻(T3)到第一主功率開(kāi)關(guān)器件開(kāi)通的時(shí)刻(T4) 之間即第二死區(qū)時(shí)間[T3, T4]內(nèi)開(kāi)通,并在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1) 關(guān)斷的時(shí)刻(T5)之前關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功率濾波電流(11) 方向相反的補(bǔ)償電流(13),使諧振電容(Cl、 C2)在第二死區(qū)時(shí)間[T3, T4]內(nèi)完成充龜和放電過(guò)程。
9. 如權(quán)利要求8所述的開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其特征是 所述在諧振支路上形成與主功率濾波電流(II)反方向的補(bǔ)償電流(13、 14) 的步驟如下在正半周,即主功率濾波電流(II)為正向時(shí),讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān) 電路的負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW3)在第二主功率開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷的時(shí)刻(T3)之后,在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前開(kāi)通,并在 第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之后,關(guān)斷的時(shí)刻(T5) 之前關(guān)斷,還讓所述正向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件 (SW1)關(guān)斷的時(shí)刻(Tl)開(kāi)通,在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的 時(shí)刻(T2)關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功率濾波電流(II)方向相 反的補(bǔ)償電流(14),使諧振電容(Cl、 C2)在第一死區(qū)時(shí)間[T1, T2]內(nèi) 完成充電和放電過(guò)程;在負(fù)半周,即主功率濾波電流(II)為負(fù)向時(shí),還讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi) 關(guān)電路的正向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)關(guān)斷 的時(shí)刻(Tl)之后,第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之前 開(kāi)通,并在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之后,關(guān)斷的 時(shí)刻(T3)之前關(guān)斷,還讓所述負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW3)在第二主功率 開(kāi)關(guān)器件(SW2)關(guān)斷的時(shí)刻(T3)開(kāi)通,在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1) 開(kāi)通的時(shí)刻(T4)關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功率濾波電流(II) 方向相反的補(bǔ)償電流(13),使諧振電容(Cl、 C2)在第二死區(qū)時(shí)間[T3, T4]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程。
10.如權(quán)利要求8所述的開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其特征是 所述在諧振支路上形成與主功率濾波電流(II)反方向的補(bǔ)償電流(13、 14) 的步驟如下在正半周,即主功率濾波電流(II)為正向時(shí),讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān) 電路的負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW3)在第二主功率開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷的時(shí)刻(T3) 之后,在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前開(kāi)通,并在 第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之后,關(guān)斷的時(shí)刻(T5) 之前關(guān)斷,還讓所述正向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件 (SW1)關(guān)斷的時(shí)刻(Tl)開(kāi)通,在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的 時(shí)刻(T2)之前關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功率濾波電流(II)方 向相反的補(bǔ)償電流(14),使諧振電容(Cl、 C2)在第一死區(qū)時(shí)間[T1, T2] 內(nèi)完成充電和放電過(guò)程;在負(fù)半周,即主功率濾波電流(II)為負(fù)向時(shí),還讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi) 關(guān)電路的正向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)關(guān)斷 的時(shí)刻(Tl)之后,第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之前開(kāi)通,并在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之后,關(guān)斷的 時(shí)刻(T3)之前關(guān)斷,還讓所述負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW3)在第二主功率 開(kāi)關(guān)器件(SW2)關(guān)斷的時(shí)刻(T3)開(kāi)通,在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1) 開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功率濾波電流(n) 方向相反的補(bǔ)償電流(13),使諧振電容(Cl、 C2)在第二死區(qū)時(shí)間[T3, T4]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程。
11. 如權(quán)利要求8所述的開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制《法,其特征是 所述在諧振支路上形成與主功率濾波電流(II)反方向的^H嘗電流(13、 14) 的步驟如下在正半周,即主功率濾波電流(II)為正向時(shí),讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān) 電路的負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW3)在第二主功率開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷的時(shí)刻(T3) 之后,在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前開(kāi)通,并在 第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之后,關(guān)斷的時(shí)刻(T5) 之前關(guān)斷,還讓所述正向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件 (SW1)關(guān)斷的時(shí)刻(Tl)之后,第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí) 刻(T2)之前開(kāi)通,在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之 后,關(guān)斷的時(shí)刻(T3)之前關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功率濾波電 流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(14),使諧振電容(Cl、 C2)在第一死區(qū)時(shí) 間[T1, T2]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程;在負(fù)半周,即主功率濾波電流(II)為負(fù)向時(shí),還讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi) 關(guān)電路的正向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)關(guān)斷 的時(shí)刻(Tl)之后,第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之前 開(kāi)通,并在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之后,關(guān)斷的 時(shí)刻(T3)之前關(guān)斷,還讓所述負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW3)在第二主功率 開(kāi)關(guān)器件(SW2)關(guān)斷的時(shí)刻(T3)之后,第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1) 開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前開(kāi)通,在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻 (T4)之后,關(guān)斷的時(shí)刻(T5)之前關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功 率濾波電流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(13),使諧振電容(Cl、 C2)在第 二死區(qū)時(shí)間[T3, T4]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程。
12. 如權(quán)利要求8所述的開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其特征是 所述在諧振支路上形成與主功率濾波電流(II)反方向的補(bǔ)償電流(13、 14)的步驟如下在正半周,即主功率濾波電流(II)為正向時(shí),讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān)電路的負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW3)在第二主功率開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷的時(shí)刻(T3) 之后,在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前開(kāi)通,并在 第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之后,關(guān)斷的時(shí)刻(T5) 之前關(guān)斷,還讓所述正向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)關(guān)斷的時(shí)刻(Tl)之后,第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí) 刻(T2)之前開(kāi)通,在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)關(guān) 斷,在諧振支路上形成一1^與主功率濾波電流(II)方向相反的補(bǔ)償電流(14),使諧振電容(Cl、 C2)在第一死區(qū)時(shí)間[T1, T2]內(nèi)完成充電和放 電過(guò)程;在負(fù)半周,即主功率濾波電流(II)為負(fù)向時(shí),還讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi) 關(guān)電路的正向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)關(guān)斷 的時(shí)刻(Tl)之后,第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之前 開(kāi)通,并在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之后,關(guān)斷的 時(shí)刻(T3)之前關(guān)斷,還讓所述負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW3)在第二主功率 開(kāi)關(guān)器件(SW2)關(guān)斷的時(shí)刻(T3)之后,第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1) 開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前開(kāi)通,在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻 (T4)關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功率濾波電流(II)方向相反的 補(bǔ)償電流(13),使諧振電容(Cl、 C2)在第二死區(qū)時(shí)間[T3, T4]內(nèi)完成 充電和放電過(guò)程。
13.如權(quán)利要求8所述的開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其特征是 所述在諧振支路上形成與主功率濾波電流(II)反方向的補(bǔ)償電流(13、 14) 的步驟如下在正半周,即主功率濾波電流(II)為正向時(shí),讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi)關(guān) 電路的負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW3)在第二主功率開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷的時(shí)刻(T3) 之后,在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前開(kāi)通,并在 第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之后,關(guān)斷的時(shí)刻(T5) 之前關(guān)斷,還讓所述正向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件 (SW1)關(guān)斷的時(shí)刻(Tl)之后開(kāi)通,在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi) 通的時(shí)刻(T2)之前關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功率濾波電流(II) 方向相反的補(bǔ)償電流(14),使諧振電容(Cl、 C2)在第一死區(qū)時(shí)間[T1, T2]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程;在負(fù)半周,即主功率濾波電流(II)為負(fù)向時(shí),還讓現(xiàn)有ARCP軟開(kāi) 關(guān)電路的正向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW4)在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1)關(guān)斷 的時(shí)刻(Tl)之后,第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之前 開(kāi)通,并在第二主功率開(kāi)關(guān)器件(SW2)開(kāi)通的時(shí)刻(T2)之后,關(guān)斷的 時(shí)刻(T3)之前關(guān)斷,還讓所述負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件(SW3)在第二主功率 開(kāi)關(guān)器件(SW2)關(guān)斷的時(shí)刻(T3)之后開(kāi)通,在第一主功率開(kāi)關(guān)器件(SW1) 開(kāi)通的時(shí)刻(T4)之前關(guān)斷,在諧振支路上形成一個(gè)與主功率濾波電流(II) 方向相反的補(bǔ)償電流(13),使諧振電容(Cl、 C2)在第二死區(qū)時(shí)間[T3, T4]內(nèi)完成充電和放電過(guò)程。
14.如權(quán)利要求1 13任一所述的開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,其 特征是所述的主功率開(kāi)關(guān)器件和輔助開(kāi)關(guān)器件有至少一個(gè)是IGBT、 MOSFET、 GTO或SCR。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)電源中軟開(kāi)關(guān)電路的控制方法,通過(guò)控制第一、二主功率開(kāi)關(guān)器件不斷開(kāi)通與關(guān)斷,形成交變的主功率濾波電流;并且通過(guò)控制正向和負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)通與關(guān)斷,在諧振支路上形成與交變主功率濾波電流同方向的間歇交變諧振電流,以實(shí)現(xiàn)第一、二主功率開(kāi)關(guān)器件的零電壓開(kāi)通;并且通過(guò)進(jìn)一步控制正向和負(fù)向輔助開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)通與關(guān)斷,在諧振電流歇止期間的至少一段時(shí)間內(nèi),在諧振支路上形成與交變主功率濾波電流反方向的補(bǔ)償電流,以保證諧振電容在死區(qū)時(shí)間內(nèi)完成充電和放電過(guò)程,使續(xù)流二極管可以正常導(dǎo)通,從而避免軟開(kāi)關(guān)電路在電流過(guò)零處產(chǎn)生的沖擊電流和尖峰電壓對(duì)元器件造成傷害。
文檔編號(hào)H02M7/48GK101388612SQ20071015396
公開(kāi)日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者張春濤, 張曉飛, 肖學(xué)禮 申請(qǐng)人:力博特公司