[實(shí)用新型]一種軟開關(guān)半橋電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320340464.8
• 申請(qǐng)日: 2013-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN203352447U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任文;吳峰;鄧術(shù)兵;周樂華;劉剛;張興德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州視源電子科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335;H02M1/14
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;麥小嬋

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種軟開關(guān)半橋電路。

背景技術(shù)

目前，軟開關(guān)半橋電路主要有兩種：LLC諧振半橋電路與不對(duì)稱半橋電路。

如圖1所示，是現(xiàn)有技術(shù)中的LLC諧振半橋電路的結(jié)構(gòu)圖。該LLC諧振半橋電路為PFM（Pulse?frequency?modulation，脈沖頻率調(diào)制）電路，利用諧振電感Lr與開關(guān)管結(jié)電容諧振，在開關(guān)管開通時(shí)，將其電壓諧振至零，實(shí)現(xiàn)ZVS（Zero?Voltage?Switch，零電壓開關(guān)）開通。

具體的，LLC諧振半橋電路的工作原理如下：開關(guān)管Q1和開關(guān)管Q2交替導(dǎo)通，分別導(dǎo)通半個(gè)周期。當(dāng)開關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí)，變壓器T副邊上的二極管DR1導(dǎo)通，其余關(guān)斷，變壓器T的原邊向副邊傳遞能量；當(dāng)開關(guān)管Q2導(dǎo)通時(shí)，變壓器T副邊上的二極管DR2導(dǎo)通，其余關(guān)斷，變壓器T的原邊向副邊傳遞能量。

不對(duì)稱半橋電路的電路架構(gòu)與圖1所示的LLC諧振半橋電路相同，不同點(diǎn)在于控制方式上的差異。不對(duì)稱半橋電路為PWM（Pulse?Width?Modulation，脈沖寬度調(diào)制）電路，同樣也是利用諧振電感Lr與開關(guān)管結(jié)電容諧振，在開關(guān)管開通時(shí)，將其電壓諧振至零，實(shí)現(xiàn)ZVS開通。

具體的，不對(duì)稱半橋電路的工作原理如下：開關(guān)管Q1和開關(guān)管Q2交替導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)互補(bǔ)，開關(guān)管Q1的導(dǎo)通時(shí)間小于50%，開關(guān)管Q2的導(dǎo)通時(shí)間大于50%。當(dāng)開關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí)，變壓器T副邊上的二極管DR1導(dǎo)通，其余關(guān)斷，變壓器T的原邊向副邊傳遞能量；當(dāng)開關(guān)管Q2導(dǎo)通時(shí)，變壓器T副邊上的二極管DR2導(dǎo)通，其余關(guān)斷，變壓器T的原邊向副邊傳遞能量。

然而，上述的LLC諧振半橋電路存在以下缺點(diǎn)：變壓器副邊沒有濾波電感，造成輸出紋波電流大，需求非常多的電解電容，且電解電容發(fā)熱大，壽命較低。而且，由于副邊沒有輸出濾波電感限流，用作同步整流時(shí)，需外加IC驅(qū)動(dòng)。

上述的不對(duì)稱半橋電路存在以下缺點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)不對(duì)稱，上管（開關(guān)管Q1）難以實(shí)現(xiàn)ZVS，變壓器原邊存在諧振電感，存在占空比丟失。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提出一種軟開關(guān)半橋電路，能夠提高電路的應(yīng)用性能，在較大負(fù)載范圍里實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的ZVS開通，降低了開關(guān)管功率損耗，同時(shí)降低了輸出同步整流的難度。

本實(shí)用新型提供一種軟開關(guān)半橋電路，包括第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、隔直電容Cr、變壓器T、第一整流管DR1、第二整流管DR2、濾波電容C和負(fù)載R；

所述第一開關(guān)管Q1的漏極連接電源正端，所述第一開關(guān)管Q1的源極連接所述第二開關(guān)管Q2的漏極，所述第二開關(guān)管Q2的源極連接電源負(fù)端；

所述變壓器T包括原邊繞組和副邊繞組；所述原邊繞組的第一連接端連通所述第二開關(guān)管Q2的漏極，所述原邊繞組的第二連接端連通所述第二開關(guān)管Q2的源極；所述副邊繞組的第一連接端連接所述第一整流管DR1的正端，所述副邊繞組的第二連接端連接所述第二整流管DR2的正端，所述第二整流管DR2的負(fù)端連接所述第一整流管DR1的負(fù)端；所述第一整流管DR1的負(fù)端還連通所述濾波電容C的一端，所述濾波電容C的另一端連接所述副邊繞組的第三連接端；

所述隔直電容Cr串聯(lián)在所述變壓器T的原邊線路上；所述負(fù)載R和所述濾波電容C并聯(lián)。

進(jìn)一步的，所述電路還包括濾波電感L；則所述第一整流管DR1的負(fù)端還連通所述濾波電容C的一端，具體為：所述第一整流管DR1的負(fù)端通過所述濾波電感L連接所述濾波電容C的一端。

再進(jìn)一步的，所述電路還包括第一二極管D1和第二二極管D2；所述第一二極管D1的正極連接所述第一開關(guān)管Q1的源極，所述第一二極管D1的負(fù)極連接所述第一開關(guān)管Q1的漏極；所述第二二極管D2的正極連接所述第二開關(guān)管Q2的源極，所述第二二極管D2的負(fù)極連接所述第二開關(guān)管Q2的漏極。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的軟開關(guān)半橋電路，在變壓器副邊連接一個(gè)濾波電感，使副邊輸出紋波電流大幅度減小，能夠提高輸出電解電容的壽命。同時(shí)，由于輸出濾波電感的存在，電流不能突變，在實(shí)現(xiàn)同步整流時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)簡單的互驅(qū)。而且，能夠提高電路的應(yīng)用性能，在較大負(fù)載范圍里實(shí)現(xiàn)開關(guān)管的ZVS開通，降低了開關(guān)管功率損耗。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的LLC諧振半橋電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型提供的軟開關(guān)半橋電路的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型提供的軟開關(guān)半橋電路的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式