[實用新型]一種非接觸電能傳輸的全橋諧振變換電路

有效

• 申請號: 201320391892.3
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN203398993U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 高濤;劉曉剛;趙振江;孫哲峰;葛林;郝建
• 申請（專利權）人: 航天科工慣性技術有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種非接觸電能傳輸的全橋諧振變換電路，屬于功率變換技術領域。

背景技術

高頻逆變部分是非接觸電能傳輸系統的核心組成部分之一，輸出高頻電壓或電流，對非接觸電能傳輸系統的傳輸能力和傳輸效率產生影響。目前大多數非接觸電能傳輸系統產生高頻電壓(電流)通常采用SPWM方式，這樣的控制方式存在一些缺點：

第一、為了得到正弦度比較高的正弦波，假設開關頻率為正弦波頻率的10倍，為了得到一個30-100kHz的正弦波，開關頻率至少為300kHz，如果要得到更高的正弦波，開關頻率還要更高，使器件的開關損耗增加。

第二、SPWM變換技術不能根據負載和開關頻率的不同，可以實現零電流關斷和零電壓開通。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術不足，提供

本實用新型的技術解決方案：一種非接觸電能傳輸的全橋諧振變換電路，包括松耦合變壓器T1、MOS管Q1、Q2、Q3、Q4、二極管D1、D2、D3、D4、諧振電容Cs和電源DC，MOS管Q1的漏極與電源DC的正極連接，MOS管Q2的源極與電源DC的負極連接，MOS管Q1的源極與MOS管Q2的漏極相連接，MOS管Q3的源極與MOS管Q4的漏極相連接，松耦合變壓器T1原邊的一端連接到MOS管Q3與MOS管Q4的連接端，松耦合變壓器T1原邊的另一端串接諧振電容Cs連接到MOS管Q1與MOS管Q2的連接端，松耦合變壓器T1的副邊與整流電路連接，MOS管Q1的漏極與二極管D1的正極連接，MOS管Q1的源極與二極管D1的負極連接，MOS管Q2的漏極與二極管D2的正極連接，MOS管Q2的源極與二極管D2的負極連接，MOS管Q3的漏極與二極管D3的正極連接，MOS管Q3的源極與二極管D3的負極連接，MOS管Q4的漏極與二極管D4的正極連接，MOS管Q4的源極與二極管D4的負極連接。

本實用新型與現有技術相比的有益效果：

(1)本實用新型通過諧振電容和原邊電感串聯的方式，利用全橋諧振變換器的MOS管的零電流導通和零電壓關斷，減小了開通和關斷時的電壓尖峰，提高的電源的效率，減小了損耗，減小了器件開關過程中產生的電磁干擾，為了諧振變換電路提高了開關頻率，提高了效率；

(2)本實用新型采用的電路簡單，減小了開關管開通和關斷時的電壓尖峰，提高了效率，減小了損耗，工作穩定可靠，故障率低，有利于推廣。

附圖說明

圖1為本實用新型電路原理框圖；

圖2為本實用新型逆變電壓和諧振電流波形圖。

具體實施方式

以下結合圖1及具體實例對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型在非接觸電能傳輸中的功率變換中，根據負載和開關頻率的不通，可以實現零電流關斷和零電壓開通，頻率遠小于SPWM所需的頻率，開關損耗小，電壓(電流)波形接近正弦，EMI小，使整個系統簡單，干擾小，工作穩定可靠。

本實用新型如圖1所示，包括松耦合變壓器T1、MOS管Q1、Q2、Q3、Q4、二極管D1、D2、D3、D4、諧振電容Cs和電源DC，MOS管Q1的漏極與電源DC的正極連接，MOS管Q2的源極與電源DC的負極連接，MOS管Q1的源極與MOS管Q2的漏極相連接，MOS管Q3的源極與MOS管Q4的漏極相連接，松耦合變壓器T1原邊的一端連接到MOS管Q3與MOS管Q4的連接端，松耦合變壓器T1原邊的另一端串接諧振電容Cs連接到MOS管Q1與MOS管Q2的連接端，松耦合變壓器T1的副邊連接整流電路，MOS管Q1的漏極與二極管D1的正極連接，MOS管Q1的源極與二極管D1的負極連接，MOS管Q2的漏極與二極管D2的正極連接，MOS管Q2的源極與二極管D2的負極連接，MOS管Q3的漏極與二極管D3的正極連接，MOS管Q3的源極與二極管D3的負極連接，MOS管Q4的漏極與二極管D4的正極連接，MOS管Q4的源極與二極管D4的負極連接。

二極管D5、D6、D7、D8，用于整流，和濾波電容C2、電阻Re組成濾波電路。

如圖2所示，本實用新型的工作流程為：

(1)??(t₀-t₁)時刻

Q2，Q3關斷，Q1，Q4還沒有導通，諧振電流I_D1，I_D4通過Q1和Q4的體二極管續流。在這個階段，諧振電感的儲能一部分回饋電源，另外一部分給電容充電U_Cp，諧振電容電壓負向升高。

(2)??(t₁-t₂)時刻