[實用新型]可工作于移相諧振和PWM模式的變換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920208792.6
• 申請日: 2009-09-01
• 公開（公告）號: CN201490890U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹海波
• 申請（專利權(quán)）人: 上海惠桑電源技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02M3/24
• 分類號: H02M3/24;H02M3/335
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種開關(guān)電源中的變換器，特別涉及一種可工作于移相諧振和PWM模式的變換器。

背景技術(shù)

開關(guān)電源因其體積小、重量輕、效率高、抗干擾性強、輸出電壓范圍寬等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)。而變換器是開關(guān)電源的關(guān)鍵部分，它把直流電壓變換成高頻交流電壓，并且起到將輸出部分與輸入電網(wǎng)隔離的作用，例如PWM模式的變換器是傳統(tǒng)的一種變換器，其工作在硬開關(guān)模式，通常采用磁性元件實現(xiàn)交直流側(cè)濾波、能量的存儲和傳輸，并通過調(diào)節(jié)占空比來達到滿足控制輸出電壓電流的要求。但PWM(Pulse?Width?Modulation，脈沖寬度調(diào)制)模式的變換器存在著許多缺點：

(1)、開通和關(guān)斷損耗大，在開通時，開關(guān)期間的電流上升和電壓下降同時進行，關(guān)斷時，電壓上升和電流下降同時進行。電壓、電流波形的交疊致使器件的開通損耗和關(guān)斷損耗隨開關(guān)頻率的提高而增加。

(2)、感性關(guān)斷問題：電路中難免存在感性元件，當開關(guān)器件關(guān)斷時，由于通過該感性元件的di/dt很大，感應(yīng)出很高的尖峰電壓加在開關(guān)器件兩端，容易造成電壓擊穿。

(3)、容性開通問題：當開關(guān)器件在很高的電壓下開通時，儲藏在開關(guān)器件結(jié)電容中的能量將全部耗散在該開關(guān)器件內(nèi)，引起開關(guān)器件過熱損壞。

(4)、二極管反相恢復(fù)問題，二極管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂箷r存在著反向恢復(fù)期，在此期間內(nèi)，二極管仍然處于導(dǎo)通狀態(tài)，若立即開通與其串聯(lián)的開關(guān)器件，容易造成直流電源瞬間短路，產(chǎn)生很大的沖擊電流，輕則引起該開關(guān)器件和二極管功耗急劇增加，重則致其損壞。

由此，軟開關(guān)電源應(yīng)運而生，其中，移相諧振變換器工作于軟開關(guān)狀態(tài)，相對于PWM模式的變換器，移相諧振變換器具有損耗少、輻射低、效率高的優(yōu)點。但是移相諧振變換器在輕載時卻無法處于良好的諧振狀態(tài)，造成工作效率下降，使負載調(diào)整性能變差。

綜上所述，現(xiàn)有開關(guān)電源的變換器在負載變化時，存在工作效率低的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種可工作于移相諧振和PWM模式的變換器，以解決現(xiàn)有開關(guān)電源的變換器在負載發(fā)生變化時，存在工作效率低的問題。

本實用新型提出一種可工作于移相諧振和PWM模式的變換器，包括第一橋臂、第二橋臂、諧振電感、高頻變壓器以及切換開關(guān)。第一橋臂與第二橋臂并聯(lián)后連接到電壓輸入端，諧振電感與切換開關(guān)并聯(lián)，并與高頻變壓器的初級線圈串接后設(shè)置在第一橋臂與第二橋臂的中間節(jié)點之間，高頻變壓器的次級線圈連接至負載。

依照本實用新型較佳實施例所述的可工作于移相諧振和PWM模式的變換器，切換開關(guān)由反向串聯(lián)的兩個絕緣柵雙極型功率管構(gòu)成。

依照本實用新型較佳實施例所述的可工作于移相諧振和PWM模式的變換器，切換開關(guān)由反向串聯(lián)的兩個場效應(yīng)管構(gòu)成。

依照本實用新型較佳實施例所述的可工作于移相諧振和PWM模式的變換器，切換開關(guān)由反向串聯(lián)的兩個大功率晶體管構(gòu)成。

依照本實用新型較佳實施例所述的可工作于移相諧振和PWM模式的變換器，第一橋臂與第二橋臂的結(jié)構(gòu)對應(yīng)相同，分別包括二開關(guān)與二寄生電容，其中一開關(guān)和一寄生電容并聯(lián)，另一開關(guān)和另一寄生電容并聯(lián)，且并聯(lián)的其中一開關(guān)和寄生電容與另一并聯(lián)的開關(guān)和寄生電容串聯(lián)。

依照本實用新型較佳實施例所述的可工作于移相諧振和PWM模式的變換器，第一橋臂與第二橋臂還分別包括二二極管，其中一二極管與其中一開關(guān)反向并聯(lián)，另一二極管與另一開關(guān)反向并聯(lián)。

依照本實用新型較佳實施例所述的可工作于移相諧振和PWM模式的變換器，其還包括整流電路，其設(shè)置在高頻變壓器的次級線圈與負載之間。

依照本實用新型較佳實施例所述的可工作于移相諧振和PWM模式的變換器，整流電路包括二整流二極管，其中一整流二極管的正極與變壓器次級線圈的一端相連，負極連接至負載，另一整流二極管的正極與變壓器次級線圈的另一端相連，負極連接至負載。

依照本實用新型較佳實施例所述的可工作于移相諧振和PWM模式的變換器，其還包括濾波電路，其設(shè)置在高頻變壓器的副邊與負載之間。

本實用新型的有益效果是：本實用新型可以根據(jù)負載大小的變化而切換到不同的工作模式，重載時采用移相諧振模式，輕載時采用PWM模式，從而使變換器始終保持較高的工作效率。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的一種可工作于移相諧振和PWM模式的變換器電路圖；

圖2為本實用新型實施例的另一種可工作于移相諧振和PWM模式的變換器電路圖；

圖3為工作在移相諧振模式時的波形圖。

具體實施方式