[發(fā)明專利]半橋電路ZCS實現方法和半橋電路ZCS實現系統

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210102696.X
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102624207A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設計）人: 郭士軍
• 申請（專利權）人: 深圳市海一電器有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務所 44275
• 代理人: 張明

技術領域

本發(fā)明涉及半橋電路的應用，尤其涉及一種半橋電路零電壓觸發(fā)的實現方法和實現系統。

背景技術

對于半導體開關而言，功率損耗主要來自于傳導損失(conduction?loss)和切換損失(switching?loss)。而半橋電路的開關在切換的時候，必須中斷當時流過整個功率組件的電流，特別是上下橋臂同時關斷的時候，因此會產生很高的切換應力，乃至正比于切換頻率的切換損失。這種損失在現今追求輕、薄型的高效率電源趨勢下，會顯得更加嚴重。

目前半橋逆變技術在開關電源、電焊機、電磁加熱和熱處理上均有很多應用。電路在小功率應用時均用單相交流電整流成半波直流電，再通過電感、半橋開關電路切換成高頻交流電輸出，但是在小功率應用時，由于負載較小很少考慮到零電流觸發(fā)，造成了開關器件切換時候的損耗，不利于逆變器件的效率和功率因素；在大功率應用時普遍用三相交流電整流成直流電，再通過電感(開關變壓器)、半橋開關電路切換成高頻交流電輸出，但是大功率電路目前采用硬件的方式同步零電流觸發(fā)，但是另設置硬件電路的方法，造成了設計成本的提高。

專利申請?zhí)枮椤?01110252347.1”，申請名稱為“一種全橋軟開關直流變換器”的中國專利公開了一種實現軟開關的直流變換電路，包括輸入電壓、第一至第四開關管、隔離變壓器原邊繞組，第一至第四開關管分別組成兩個半橋電路，并在所述半橋電路的兩個橋臂之間依次串接第一、第二鉗位開關管。采用這樣的方式，可將收集到的原邊變壓器漏感能量在死區(qū)時間內釋放，實現全橋變換器主開關管的ZCS軟開關。這樣的設計雖然能夠解決開關電路的零電壓觸發(fā)，但是電路復雜，且只能對收集到的漏感能量做釋放，不能夠根據電路輸出電壓做動態(tài)的調整。

發(fā)明內容

本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種半橋電路ZCS實現方法和半橋電路ZCS實現系統，解決現有技術中開關電路電路復雜、不能做動態(tài)調整的問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是：提供一種半橋電路ZCS實現方法，包括以下步驟，

步驟1：產生低端驅動電壓和高端驅動電壓的初始值，用以控制半橋電路的上下橋臂；

步驟2：將低端驅動電壓與半橋電路輸出的交流電壓進行與運算，其運算的結果作為參考電壓輸出；

步驟3：判斷所述參考電壓是否為高脈沖信號，若是，則轉到步驟4；若否則轉到步驟5；

步驟4：增加低端驅動電壓和高端驅動電壓的死區(qū)時間，返回步驟2；

步驟5：減少低端驅動電壓和高端驅動電壓的死區(qū)時間，返回步驟2。

其中，所述步驟4中增加低端驅動電壓和高端驅動電壓的死區(qū)時間具體為：獲取參考電壓的脈沖寬度，獲取低端驅動電壓相對應半橋電路輸出的交流電壓的相位超前角度，根據所述相位超前角度增加所述低端驅動電壓相對應半橋電路輸出的交流電壓的相位差，從而增加所述低端驅動電壓和高端驅動電壓的死區(qū)時間。

其中，所述步驟5中減少低端驅動電壓和高端驅動電壓的死區(qū)時間具體為：獲取參考電壓的脈沖寬度，獲取低端驅動電壓相對應半橋電路輸出的交流電壓的相位遲后角度，根據所述相位遲后角度減少所述低端驅動電壓相對應半橋電路輸出的交流電壓的相位差，從而減少所述低端驅動電壓和高端驅動電壓的死區(qū)時間。

為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供一種半橋電路ZCS實現系統，包括運算器、半橋電路和與之相連接的中央處理器，所述運算器包括第一輸入端，第二輸入端和第一輸出端，所述半橋電路輸出交流電壓至運算器的第一輸入端；所述中央處理器輸出用于驅動半橋電路橋臂的低端驅動電壓和高端驅動電壓，所述低端驅動電壓和高端驅動電壓輸出至所述半橋電路的兩個橋臂，所述低端驅動電壓輸出至所述運算器的第二輸入端；所述運算器用于將所述交流電壓和所述低端驅動電壓進行與運算，并將運算結果作為參考電壓，所述參考電壓通過其第一輸出端輸出至中央處理；所述中央處理器根據所述輸出電壓，動態(tài)調整低端驅動電壓和高端驅動電壓的死區(qū)時間，改變所述半橋電路的觸發(fā)相位。

其中，所述中央處理器包括，

第一模塊，用于產生低端驅動電壓和高端驅動電壓的初始值，并控制半橋電路的上下橋臂；

第二模塊，用于將低端驅動電壓與半橋電路輸出的交流電壓進行與運算，其運算的結果作為參考電壓輸出；判斷所述參考電壓是否為高脈沖信號，并根據判斷結果控制第三模塊；

第三模塊，用于增加或減少低端驅動電壓和高端驅動電壓的死區(qū)時間，并轉到第一模塊。