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移相全橋諧振軟開關(guān)電路的制作方法

文檔序號:7375386閱讀:548來源:國知局
專利名稱:移相全橋諧振軟開關(guān)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及高頻開關(guān)電源領(lǐng)域,具體是一 種移相全橋諧振軟 開關(guān)電路。
背景技術(shù)
高頻開關(guān)電源具有體積小、重量輕、高效節(jié)能、輸出紋波小、輸 出雜音電壓小和動態(tài)響應(yīng)性能好等很多優(yōu)點,現(xiàn)已開始逐步地取代整 流式電源而成為現(xiàn)代新型的電源系統(tǒng)。隨著電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、 自動控制技術(shù)和計算機控制技術(shù)的發(fā)展,高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的性能也 越來越好。
高頻開關(guān)電源主回路和控制回路所用的電路形式、元器件、控 制方式都發(fā)展很快,它們的設(shè)計具有特殊的內(nèi)容和方法。基本的隔
離開關(guān)電源有三種形式反激型變換、正激型變換、橋式變換。其 中橋式變換又分為半橋變換和全橋變換。
移相控制的全橋P簡變換器是在中大功率DC/DC變換電路中最 常用的電路拓樸形式之一。移相PWM控制方式利用開關(guān)管的結(jié)電容 和高頻變壓器的漏電感作為諧振元件,使開關(guān)管達到零電壓開通和 關(guān)斷。
普通的移相控制的全橋PWM變換器存在一個主要缺點是滯后 臂開關(guān)管在輕載下難以實現(xiàn)零電壓開關(guān),使得它不適合負(fù)載范圍變 化大的場合。電路不能實現(xiàn)零電壓開關(guān)時,將產(chǎn)生以下幾個后果
1)由于開關(guān)損耗的存在,需要增加散熱器的體積;
2 )開關(guān)管開通時存在很大的di/dt,將會造成大的EMI;
3)由于副邊二極管的反向恢復(fù),高頻變壓器副邊漏感上的電流 瞬變作用,在二極管上產(chǎn)生電壓過沖和振蕩,所以,在實際應(yīng)用中 須在副邊二極管上加入R - C吸收。 發(fā)明內(nèi)容
針對上述的問題,本實用新型通過附加諧振電感和隔直電容的方 式,利用開關(guān)管的結(jié)電容和高頻變壓器的漏電感作為諧振原件的移相 全橋軟開關(guān)電路。
一種移相全橋諧振軟開關(guān)電路,包括一變壓器,4個M0S管Q1、 Q2、 Q3、 Q4,其中,M0S管Ql的源極與M0S管Q4的漏極相連接,M0S 管Q2的源極與M0S管Q3的漏極相連接,變壓器原邊的兩端分別連接
到MOS管Ql與MOS管Q4、 MOS管Q2與MOS管Q3的連接處,4個諧振 電容Cl、 C2、 C3、 C4分別并聯(lián)到4個MOS管Ql、 Q2、 Q3、 Q4的兩端; 變壓器副邊的兩端分別連接有二極管D5、 D6,其中心抽頭串接有濾波 電感LI和濾波電容C6,其特征在于在所述變壓器原邊的其中一端 串聯(lián)有隔直電容Cb和諧振電感LK。
上述的二極管D5、 D6用于整流,而所述濾波電感LI和濾波電容 C6組成濾波電路,設(shè)置有分流器用于電流采樣。
本實用新型提供的移相全橋諧振軟開關(guān)電路是一種拓樸結(jié)構(gòu),通 過附加諧振電感的方式,利用開關(guān)管的結(jié)電容和高頻變壓器的漏電感 作為諧振元件,解決了普通拓樸結(jié)構(gòu)中在輕栽時不容易形成軟開關(guān)的 問題,減小了開關(guān)管開通關(guān)端時的電壓尖峰,提高了電源的效率,減 小了損耗。減少了器件開關(guān)過桎中產(chǎn)生的電磁干擾,為變換器提高開 關(guān)頻率、提高效率、降低尺寸及重量提供了良好的條件。同時保持了 電路拓樸結(jié)構(gòu)簡潔、控制方式簡單、開關(guān)頻率恒定、元器件的電壓和 電流應(yīng)力小等一系列優(yōu)點。

圖1是本實用新型實施例的電路原理圖; 圖2是本實用新型實施例中變壓器原邊電壓和電流波形圖。
具體實施方式

下面以非限定性的實施例來進一步解釋、說明本技術(shù)方案。
一種移相全橋諧振軟開關(guān)電路,如圖1所示,包括一變壓器,4 個M0S管Q1、 Q2、 Q3、 Q4,其'中,MOS管Ql的源極與MOS管Q4的漏 極相連接,MOS管Q2的源極與MOS管Q3的漏極相連接,變壓器原邊 的兩端分別連接到MOS管Ql與MOS管Q4、 MOS管Q2與MOS管Q3的連 接處,4個諧振電容C1、 C2、 C3、 C4分別并聯(lián)到4個M0S管Ql、 Q2、 Q3、 Q4的兩端;變壓器副邊的兩端分別連接有二極管D5、 D6,其中心 抽頭串接有濾波電感Ll和濾波電容C6,其特征在于在所述變壓器 原邊的其中一端串聯(lián)有隔直電容Cb和諧振電感LK。
上述的二極管D5、 D6用于整流,而所述濾波電感Ll和濾波電容 C6組成濾波電路,設(shè)置有分流器用于電流采樣。
如圖2所示,其工作流程為 (1) Tl時刻
M0S管Ql、 Q3導(dǎo)通,功率從變壓器原方傳到副方,阻斷電容Cb 被充電,其電壓VCb(t)線性增長。 (2 ) T2時刻
M0S管Ql關(guān)斷,Q3繼續(xù)導(dǎo)通。由于M0S管Ql、 Q4上并聯(lián)有電容, 因此Ql的關(guān)斷是零電壓關(guān)斷。Ql關(guān)斷后,原邊電流通過C1、 C4進行續(xù)流。
(3) T3時刻
C4上的電壓降至零后,二極管D4自然導(dǎo)通。注意此時M0S管Q4 仍未開通。D4導(dǎo)通后,Q4兩端電壓被鉗位至零,阻斷電容上的電壓 VCb加到漏感上,原邊電流線性下降,很快就不足以提供副邊的電流, 變壓器副邊的兩個整流二極管同時導(dǎo)通,副邊繞組的電壓為零,原邊 繞組的電壓也為零。 (4 ) T4時刻
MOS管Q4實現(xiàn)零電壓開通。在主變壓器原邊串聯(lián)諧振電感后,促 進了軟開關(guān)的實現(xiàn)。在實際的應(yīng)用中,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)倪x取諧振電感的大 小,當(dāng)諧振電感過小時,不利于形成軟開關(guān),當(dāng)諧振電感過大時占空 比丟失會比較嚴(yán)重,效率降低,因此適當(dāng)?shù)倪x取應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)倪x取諧振 電感的大小很關(guān)鍵。
從波形可以看出電源工作時,實現(xiàn)了軟開關(guān)。
權(quán)利要求1. 一種移相全橋諧振軟開關(guān)電路,包括一變壓器,4個MOS管Q1、Q2、Q3、Q4,其中,MOS管Q1的源極與MOS管Q4的漏極相連接,MOS管Q2的源極與MOS管Q3的漏極相連接,變壓器原邊的兩端分別連接到MOS管Q1與MOS管Q4、MOS管Q2與MOS管Q3的連接處,4個諧振電容C1、C2、C3、C4分別并聯(lián)到4個MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的兩端;變壓器副邊的兩端分別連接有二極管D5、D6,其中心抽頭串接有濾波電感L1和濾波電容C6,其特征在于:在所述變壓器原邊的其中一端串聯(lián)有電容Cb和電感LK。
專利摘要一種移相全橋諧振軟開關(guān)電路,屬于高頻開關(guān)電源領(lǐng)域。它包括一變壓器,4個MOS管Q1、Q2、Q3、Q4,其中,MOS管Q1的源極與MOS管Q4的漏極相連接,MOS管Q2的源極與MOS管Q3的漏極相連接,變壓器原邊的兩端分別連接到MOS管Q1與MOS管Q4、MOS管Q2與MOS管Q3的連接處,4個諧振電容C1、C2、C3、C4分別并聯(lián)到4個MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的兩端;變壓器副邊的兩端分別連接有二極管D5、D6,其中心抽頭串接有濾波電感L1和濾波電容C6,其特征在于在所述變壓器原邊的其中一端串聯(lián)有電容Cb和電感LK。本方案減小了開關(guān)管開通關(guān)端時的電壓尖峰,提高了效率,減小了損耗。
文檔編號H02M3/24GK201210649SQ20082002349
公開日2009年3月18日 申請日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者龐清奎, 輝 李, 湯承昭 申請人:山東艾諾儀器有限公司
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