[實用新型]周期分時控制電源調壓電路

無效

• 申請號: 200820035725.4
• 申請日: 2008-05-13
• 公開（公告）號: CN201197115Y
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 韓臘生
• 申請（專利權）人: 韓臘生
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M1/08
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 夏平;瞿網蘭

技術領域

本實用新型涉及一種交直流電源調壓電路，尤其是一種無輸出波形畸變的低功耗、高可靠、低成本的周期分時控制正弦波交流電源隔離或非隔調壓電路，具體地說是一種周期分時控制電源調壓電路。

背景技術

目前，采用IGBT開關管實現正弦波交流電源(或直流電源)調壓多采用單管或多管并聯的方法實現，但實際應用中還成在一些難以解決的問題，特別是在大功率高頻率的狀態下，如何使電能耗降低，提高可靠性、減少制造成本等還需要在研發設計技術上進一步作努力。

就IGBT(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor)絕緣柵雙極型功率開關管而言(以下簡稱：IGBT)器件本身發展非常快，特別是低功耗智能化、小體積、大電流方面正在不斷的進步，這使得大功率工作回路中的損耗越來越小，IGBT的專用控制驅動集成電路的出現使控制更加方便、體積小、成本低、使用可靠性高，專用調壓控制芯片技術研發設計的成熟提高了應用設計的靈活性、使得所有的調壓、保護等信息高度集成，但僅有成熟的硬件條件還不夠，要使IGBT高性能的應用與電路設計有直接的關系，IGBT工作時的熱功耗，特別是在高頻工作狀態下應用，工作頻率越高，IGBT的開關損耗越嚴重，導致使用可靠性下降和成本的增加。

IGBT在正弦波電源調壓電路中的應用，已經有了一些很好的設計，解決了因可控硅調壓波形畸變、諧波干擾和損耗，但就電路進一步的優化從而降低能耗，工作時的可靠性，特別是散熱及散熱成本，還需要深入的改進，才能真正的使產品更加順利的進入應用領域。

在大功率高頻調壓回路中，IGBT隨工作頻率的提高，開關損耗的溫升急劇增大，由于IGBT芯到散熱器之間熱阻的存在，IGBT在高頻工作時的開關損耗(熱量)很難做到熱量的產生與散熱同步，如能做到它的成本也是無法接受的，由于散熱的遲緩，使得IGBT上的熱量累加劇增，導致IGBT與散熱器的溫差增大，工作可靠性明顯下降，為了減小這種溫差，往往需要很高的散熱成本。

發明內容

本實用新型的目的是針對交直流電源調壓電路在高頻工作狀態下開關管熱損耗大導致可靠性變差、制造成本高的問題，設計一種能大幅度降低開關管溫升，延長使用壽命，提高穩定性的周期分時控制電源調壓電路。

本實用新型的技術方案是：

一種周期分時控制電源調壓電路，包括周期分時執行電路1、控制驅動電路2、隔離耦合電路3、相位檢測電路4和主控電路7，其特征是Lin、Nin是周期分時控制電源調壓電路的電源輸入接周期分時執行電路1的輸入，周期分時執行電路1的控制輸入端接控制驅動電路2的輸出，控制驅動電路2的輸入通過隔離耦合電路3與主控電路7的周期分時控制輸出口相連；相位檢測電路4的輸入端接電源的輸入端Lin、Nin，相位檢測電路4的輸出端接主控電路7的相位信號檢測端；周期分時執行電路1的輸出或者直接與續流/濾波電路5的輸入相連，續流/濾波電路5的輸出Lout1接負載，負載的另一端接Nout構成回路；周期分時執行電路1的輸出或者直接與變壓器T的初級一端相連，初級另一端接Nout構成回路，變壓器T的次級作為調壓輸出接負載；周期分時執行電路1的輸出或者通過選擇電路同時與續流/濾波電路5和變壓器T相連；所述的周期分時執行電路1在每一電源電流方向中Lin流向Nin或Nin流向Lin，其中至少要有二個不同時工作的開關管或相應的開關電路周期分時完成。

所述的周期分時執行電路1由調壓開關管Q1、Q2、Q3、Q4和二極管D1、D2組成，Q1的發射極接Q2的發射極，Q2的集電極接Q4的集電極，Q4的發射極接Q3的發射極，Q3的集電極接Q1的集電極，D1的負極接Q1和Q3的集電極，D1的正極連接到Q1、Q2、Q3、Q4的發射極和D2的正極，D2的負極接Q2和Q4的集電極，周期分時執行電路1的輸入輸出a端由Q1、Q3的集電極和D1的負極相連接組成，周期分時執行電路1的輸入輸出b端由Q2、Q4的集電極和D2的負極相連接組成，GN1是Q1的控制輸入，GN2是Q2的控制輸入，GN3是Q3的控制輸入，GN4是Q4的控制輸入，GN1、GN2、GN3和GN4分別接主控電路7對應的輸出端。