[發明專利]具有電流緩沖單元的橋式變換電路

無效

• 申請號: 201110178331.0
• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN103036412A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 吳友民;肖興龍
• 申請（專利權）人: 中達電通股份有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M1/44
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 葉琦玲

技術領域

本發明涉及電路結構，具體是一種具有電流緩沖單元的橋式變換電路。?

背景技術

橋式電路廣泛應用于整流、逆變等功率變換設備中，它包括半橋，全橋和多相橋電路等。?

在橋式變換電路中，存在著一些缺點，主要問題是由于各個橋臂中用于續流、保護開關元件的體二極管(或者是外接二極管)在工作過程中有一個電流的反向恢復過程，這個恢復過程若沒有得到有效的控制，則會產生很多不利的影響。如開關元件開通時的峰值電流顯著增加、開關組件兩端的電壓尖峰增加、電路中的電流變化率di/dt和電壓變化率dV/dt較大，造成了主電路中的開關損耗和電磁噪聲污染很大。在一些情況下甚至干擾了電路的正常工作，造成了電子設備工作的不可靠。?

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種具有電流緩沖單元的橋式變換電路，通過設置能對反向恢復電流進行抑制、緩沖的電流緩沖單元來控制電流的反向恢復，改善電路性能。?

為此，本發明采用以下技術方案：?

具有電流緩沖單元的橋式變換電路，具有高電位點、參考電位點和電流輸出點，高電位接入點與電流輸出點之間連有第一通路，參考電位點與電流輸出點之間連有第二通路，第一通路包括第一開關元件和并聯于第一開關元件兩端的第一續流元件；第二通路包括第二開關元件和并聯于第二開關元件兩端的第二續流元件，其特征在于：?

所述的第一通路和第二通路中設有電流緩沖單元，當第一通路或第二通路中產生反向恢復電流時，電流緩沖單元用于抑制反向恢復電流的變化，進而減小反?向恢復電流。?

作為對上述技術方案的完善和補充，本發明進一步采取如下技術措施或是這些措施的任意組合：?

所述的電流緩沖單元包括設于第一通路和第二通路中的電感。?

所述的第一通路和第二通路共同連接到一個電感，該電感包括設于兩端和中部的三個抽頭，形成兩個線圈，兩端的抽頭分別接入第一通路和第二通路中，中部的抽頭與電流輸出點相連。?

所述的第一開關元件和第二開關元件兩端分別并聯有第一電壓緩沖電路和第二電壓緩沖電路，用于吸收反向恢復電流下降時產生的電壓尖峰。?

所述的第一開關元件和第二開關元件為受控功率管。?

所述的續流元件為二極管。?

有益效果：本發明通過在橋式變換電路中加入能對反向恢復電流進行緩沖和抑制的電流緩沖單元解決了在工作過程中反向恢復電流導致的高頻開關損耗和電磁騷擾問題，同時還帶來了開關元件在開關過程中的零電流/零電壓開通。本發明使電路工作過程中的主要應力指標得到顯著改善，機器的效率、電磁騷擾和可靠性得到明顯提高。?

附圖說明

圖1為本發明輸出電流向右時的一個工作狀態示意圖；?

圖2為本發明輸出電流向右時的另一個工作狀態示意圖；?

圖3為本發明輸出電流向左時的一個工作狀態示意圖；?

圖4為本發明輸出電流向左時的另一個工作狀態示意圖。?

具體實施方式

如圖所示的具有電流緩沖單元的橋式變換電路，具有高電位點HV、參考電位點REF和輸出電流為I_o。第一開關元件Q₁和第二開關元件Q₂通常采用受控功率管元件。作為電流緩沖單元的耦合緩沖電感L同名端如圖所示，中部抽頭b即為電流輸出點。第一續流元件D₁和第二續流元件D₂分別是受控功率管Q₁和?Q₂的體二極管或外接二極管，起續流用。電路工作時，Q₁和Q₂交替導通，中間間隔死區時間，以防止共態導通。同時，為了進一步吸收電路工作過程中產生的電壓尖峰，在Q₁和Q₂的兩端分別并聯第一電壓緩沖電路1和第二電壓緩沖電路2。電壓緩沖電路的結構可采用通用的無損或有損緩沖電路。?

假設輸出電流I_o的大小在一個高頻開關周期內近似不變，是一個低頻緩變量。若忽略二極管、Q₁和Q₂的導通壓降，則全部工作過程可以用輸出電流I_o向左和向右兩種情況來說明：?

1)輸出電流I_o向右流動的情況?