[發(fā)明專利]一種集成電子軟開關(guān)電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310326232.1
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103368361A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈彤穎;徐衛(wèi)東
• 申請（專利權(quán)）人: 石家莊通合電子科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功率變換領(lǐng)域，涉及到一種功率變換電路中的電子軟開關(guān)器件或組件，用于替代傳統(tǒng)電路中的電子硬開關(guān)。?

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中硬開關(guān)電路較多，它的好處是開關(guān)控制比較簡單，結(jié)構(gòu)也較為簡單。但硬開關(guān)工作方式存在開關(guān)損耗大，電磁輻射嚴(yán)重的缺點(diǎn)，是制約開關(guān)型功率變換器性能提升的巨大阻礙?，F(xiàn)有功率變換設(shè)備的應(yīng)用場合對其效率，體積，電磁干擾的要求越來越高，而硬開關(guān)電路的工作已成為制約其進(jìn)一步發(fā)展的主要矛盾。?

針對硬開關(guān)電路的缺點(diǎn)，在開關(guān)型功率變換器的發(fā)展過程中，業(yè)界提出一些軟開關(guān)電路拓?fù)浜涂刂品椒?，率先在某些開關(guān)型功率變換領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了開關(guān)器件的軟開關(guān)。但是仍然有許多功能性電路拓?fù)錈o法實(shí)現(xiàn)開關(guān)器件的軟開關(guān)工作，如應(yīng)用廣泛的有源功率因數(shù)校正電路，橋式逆變電路，三電平逆變電路，buck電路等，只能采用硬開關(guān)的工作方式，這也成為制約開關(guān)型功率變換器提高效率，提高頻率，提高功率密度的最大障礙，影響了功率變換技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有開關(guān)型功率變換器中，開關(guān)管在工作過程中的硬開關(guān)問題，設(shè)計了一種集成電子軟開關(guān)電路。?

本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案是，一種集成電子軟開關(guān)電路，包括由四個電子開關(guān)管連接組成的逆變橋，電感連接在逆變橋兩輸出端之間，并且?在每個電子開關(guān)管的兩端分別并聯(lián)有一個二極管，關(guān)鍵是：在每個電子開關(guān)管的兩端分別并聯(lián)一個電容。?

所述的開關(guān)電路的輸入端為逆變橋中二極管的共陰極端，開關(guān)電路的輸出端為逆變橋中二極管的共陽極端。?

與電子開關(guān)管并聯(lián)的二極管是獨(dú)立的；也可以是電子開關(guān)管寄生的。?

與電子開關(guān)管并聯(lián)的電容是獨(dú)立的；也可以是電子開關(guān)管寄生的。?

本發(fā)明的關(guān)鍵在于增加了四個保護(hù)電容，在保護(hù)電容的保護(hù)下，在電感的續(xù)流作用下，通過控制四個電子開關(guān)的開關(guān)順序，可以實(shí)現(xiàn)四個電子開關(guān)的軟開關(guān)工作。?

本發(fā)明的有益效果是，用該器件或組件，可使原有硬開關(guān)工作的開關(guān)器件實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)工作，從而達(dá)到降低開關(guān)損耗，提高開關(guān)頻率的目的；開關(guān)電路的結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用范圍廣泛。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的軟開關(guān)電路的原理圖。?

圖2是第一種狀態(tài)的電流回路示意圖。?

圖3是第二種狀態(tài)的電流回路示意圖。?

圖4是第三種狀態(tài)的電流回路示意圖。?

圖5是第四種狀態(tài)的電流回路示意圖。?

圖6是第五種狀態(tài)的電流回路示意圖。?

圖7是第六種狀態(tài)的電流回路示意圖。?

圖8是第七種狀態(tài)的電流回路示意圖。?

圖9是第八種狀態(tài)的電流回路示意圖。?

圖10是第九種狀態(tài)的電流回路示意圖。?

圖11是第十種狀態(tài)的電流回路示意圖。?

圖12是本發(fā)明在boost電路中的應(yīng)用實(shí)施例。?

圖13是本發(fā)明在buck電路中的應(yīng)用實(shí)施例。?

圖14是本發(fā)明在全橋逆變電路中的應(yīng)用實(shí)施例。?

附圖中，L1、L2代表電感，T1、T2、T3、T4代表電子開關(guān)管，D1、D2、D3、D4、D5代表二極管，C1、C2、C3、C4、C5代表電容，U代表電源。?

具體實(shí)施方式

一種集成電子軟開關(guān)電路，包括由四個電子開關(guān)管T1、T2、T3、T4連接組成的逆變橋，電感L1連接在逆變橋兩輸出端之間，并且在每個電子開關(guān)管T1、T2、T3、T4的兩端分別并聯(lián)有一個二極管D1、D2、D3、D4，關(guān)鍵是：在每個電子開關(guān)管T1、T2、T3、T4的兩端分別并聯(lián)一個電容C1、C2、C3、C4。?

所述的開關(guān)電路的輸入端為逆變橋中二極管D1、D2的共陰極端，開關(guān)電路的輸出端為逆變橋中二極管D3、D4的共陽極端。?

與電子開關(guān)管T1、T2、T3、T4并聯(lián)的二極管D1、D2、D3、D4是獨(dú)立的；也可以是電子開關(guān)管T1、T2、T3、T4寄生的。?

與電子開關(guān)管T1、T2、T3、T4并聯(lián)的電容C1、C2、C3、C4是獨(dú)立的；也可以是電子開關(guān)管T1、T2、T3、T4寄生的。?

工作原理如下：?

首先控制電子開關(guān)管T1、T4處于導(dǎo)通狀態(tài)，電子開關(guān)管T2、T3處于關(guān)斷狀態(tài)，此時回路中的電流回路如圖2所示。電流經(jīng)電子開關(guān)管T1、電感L1、電子開關(guān)管T4流過，方向?yàn)閺淖蟮接摇?