[發(fā)明專利]一種降低全橋硬開關(guān)反沖峰值的全橋電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310464761.8
• 申請(qǐng)日: 2013-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN103516189A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁濤;陳曉燕;李華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥南南電力保護(hù)設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/32
• 分類號(hào): H02M1/32
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及電子電路領(lǐng)域，尤其涉及一種降低全橋硬開關(guān)反沖峰值的全橋電路。

背景技術(shù)

如圖1為傳統(tǒng)全橋電路的結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)全橋結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)如下：

傳統(tǒng)全橋容易壞，原因是在關(guān)斷時(shí)，由于輸出變壓器的自感和分布參數(shù)的影響，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相當(dāng)高的反峰沖擊電壓，雖然時(shí)間很短，但是峰值高度相當(dāng)高，下面以圖2中的一個(gè)實(shí)際的波形作為說(shuō)明。

經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量，反峰電壓在輸入電壓500v時(shí)?達(dá)到300V。由此帶來(lái)的管子的沖擊是相當(dāng)大的，管子關(guān)斷瞬間實(shí)際是承受了800V的耐壓。長(zhǎng)期承受此尖峰電壓，在加上環(huán)境電壓變化，管子很容易壞掉。從實(shí)際的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，60N100的管子，半年返修率為0.半年以后返修增多。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種降低全橋硬開關(guān)反沖峰值的全橋電路。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種降低全橋硬開關(guān)反沖峰值的全橋電路，其特征在于：包括有四個(gè)開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4，開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極分別連接電阻Rg3、Rg2、Rg1、Rg4，開關(guān)管Q1、Q2的源極共同接入電壓Vcc并分別并聯(lián)一個(gè)小電容Cq1、Cq2，開關(guān)管Q3、Q4的漏極共同接地并分別并聯(lián)一個(gè)小電容Cq3、Cq4，開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4還分別并聯(lián)有相互串聯(lián)的電容C2、二極管D2和相互串聯(lián)的電容C1、二極管D1和相互串聯(lián)的電容C3、二極管D3以及相互串聯(lián)的電容C4、二極管D4，二極管D2、D1、D3、D4分別并聯(lián)一個(gè)電阻R2、R1、R3、R4，二極管D1的負(fù)極連接開關(guān)管Q3的源極并通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接輸出變壓器T1的電壓輸出端，輸出變壓器T1的另一電壓輸出端接在開關(guān)管Q1的漏極與開關(guān)管Q4的源極之間。

所述的一種降低全橋硬開關(guān)反沖峰值的全橋電路，其特征在于：所述的電阻Rg1=Rg2=5.1歐，電阻Rg3=Rg4=20歐。

所述的一種降低全橋硬開關(guān)反沖峰值的全橋電路，其特征在于：所述的小電容Cq1、Cq2、Cq3、Cq4采用47p/3kv的電容。

本發(fā)明的原理是：

本發(fā)明設(shè)計(jì)分兩步，1是開關(guān)管錯(cuò)相工作，2是開關(guān)管DS間并聯(lián)電容。

1、開關(guān)管錯(cuò)相工作

2、本設(shè)計(jì)中，Rg1=Rg2=5.1歐,?Rg3=Rg4=20歐.首先，Rg對(duì)開關(guān)管的影響表現(xiàn)在開會(huì)、通和關(guān)斷的速度上。Rg小，開通和關(guān)斷速度快，Rg大，開通關(guān)斷速度慢。因此，通過(guò)改變Rg的值，實(shí)現(xiàn)了前橋開關(guān)速度和后橋不同的效果，由此產(chǎn)生了一個(gè)全橋移相的軟開關(guān)效果，即前橋開通了，后橋沒完全開通，前橋關(guān)斷了，后橋還沒完全關(guān)斷。

2、開關(guān)管DS間并聯(lián)電容

開關(guān)管移相工作，可以產(chǎn)生一定的軟開關(guān)效果，減少一定的反相過(guò)沖，但是，并不是很理想的效果，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，在4個(gè)開關(guān)管DS間并聯(lián)47p/3kv的小電容，徹底解決反沖問(wèn)題。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明大大提高了開關(guān)管的安全工作區(qū)間，提高工作壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為傳統(tǒng)全橋電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為傳統(tǒng)全橋電路的波形圖。

圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的波形圖。

具體實(shí)施方式

如圖3所示，一種降低全橋硬開關(guān)反沖峰值的全橋電路，包括有四個(gè)開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4，開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極分別連接電阻Rg3、Rg2、Rg1、Rg4，開關(guān)管Q1、Q2的源極共同接入電壓Vcc并分別并聯(lián)一個(gè)小電容Cq1、Cq2，開關(guān)管Q3、Q4的漏極共同接地并分別并聯(lián)一個(gè)小電容Cq3、Cq4，開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4還分別并聯(lián)有相互串聯(lián)的電容C2、二極管D2和相互串聯(lián)的電容C1、二極管D1和相互串聯(lián)的電容C3、二極管D3以及相互串聯(lián)的電容C4、二極管D4，二極管D2、D1、D3、D4分別并聯(lián)一個(gè)電阻R2、R1、R3、R4，二極管D1的負(fù)極連接開關(guān)管Q3的源極并通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接輸出變壓器T1的電壓輸出端，輸出變壓器T1的另一電壓輸出端接在開關(guān)管Q1的漏極與開關(guān)管Q4的源極之間。

電阻Rg1=Rg2=5.1歐，電阻Rg3=Rg4=20歐。

小電容Cq1、Cq2、Cq3、Cq4采用47p/3kv的電容。

由圖4可以看出，原先300V的反沖，現(xiàn)在降到30V以下了，是沒改進(jìn)前的十分之一。同時(shí)反沖+工作的最高電壓在530V，以900V的管子為例，還有超過(guò)300V的耐壓余量，大大提高了開關(guān)管的安全工作區(qū)間，提高工作壽命。

實(shí)際使用來(lái)看，發(fā)出給客戶用的機(jī)器，1年以內(nèi)損壞概率為零，2年能保證在5%以下，大大提高了開關(guān)電源產(chǎn)品的使用壽命。