[實用新型]一種開環推挽逆變器軟開關電路

有效

• 申請號: 201821277334.3
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN208508802U
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 胡金石;李現朋;楊亞峰
• 申請（專利權）人: 上海奉天電子股份有限公司
• 主分類號: H02M3/337
• 分類號: H02M3/337
• 代理公司: 上海天聞世代律師事務所 31322
• 代理人: 張一超

本實用新型公開了一種可實現功率MOS管的零電壓開通和零電流關斷，降低MOS管的電壓尖峰，降低MOS管的損耗，提高逆變器的整體效率和可靠性，且能降低逆變器成本的開環推挽逆變器軟開關電路。它包括輸入儲能單元、推挽單元、隔離變壓器、整流單元和中間儲能單元，所述的輸入儲能單元由四個電解電容器并聯而成，所述的推挽單元由四個功率MOS管和推挽MOS管驅動單元組成，所述的推挽MOS管驅動單元由十二個電阻和四個二極管組成；所述的隔離變壓器為T1，所述的整流單元為整流器D5，所述的中間儲能單元由四個電解電容器并聯而成。

技術領域

本實用新型涉及車載逆變器的電路結構，具體是指一種開環推挽逆變器軟開關電路。

背景技術

車載逆變器是一種把直流電壓(電瓶、蓄電池)逆變為交流電壓(AC220V/50Hz)的裝置，主要應用在商務車、房車、卡車、掛車、貨車等汽車上，用于給數碼電子產品(如手機、筆記本電腦、照相機、攝像機、游戲機、電動剃須刀、PDA設備)供電，或者用于給家用電器(如車載冰箱、電風扇、電熱毯、電飯鍋、電水壺)供電，以及用于給電動工具、外出旅游、野營等設備供電，是一個比較實用的設備。

經本專利申請發明人研究發現，傳統逆變器的功率開關MOS管多工作在硬開關狀態下，如下所述，硬開關存在以下幾個方面的缺陷：

1、功率MOS管開通和關斷的損耗比較大：在功率MOS管開通和關斷的時候，電壓和電流都不為零，存在電壓下降、電流上升，或是電壓上升、電流下降的交越區域，導致功率MOS管出現開通損耗和關斷損耗，隨著逆變器開關頻率的提升，可能導致功率MOS管出現失效風險。

2、功率MOS管電感性關斷問題：電路中難免會出現寄生電感(PCB走線的引線電感，元器件PIN腳的寄生電感)、變壓器繞組的勵磁電感和繞組的漏感；在功率MOS管關斷時，由于工作在瞬態情況下，電感電流滯后于電壓的變化，以及愣次效應的存在，會在功率MOS管上產生較大的電壓尖峰，降低了逆變器的電磁干擾性能(Electromagnetic Interference，EMI)，也增加了功率MOS管因關斷尖峰電壓，而產生的失效風險。

鑒于以上硬開關的應用缺陷，在大功率、小尺寸、高效率的逆變器應用中，存在較大的應用瓶頸，因此需要用軟開關來降低功率MOS管的開通和關斷損耗，降低功率MOS管的關斷電壓尖峰，降低潛在的失效風險，提高逆變器的整體效率。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種可實現功率MOS管的零電壓開通和零電流關斷，降低MOS管的電壓尖峰，降低MOS管的損耗，提高逆變器的整體效率和可靠性，且能降低逆變器成本的開環推挽逆變器軟開關電路。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的技術方案為：它包括輸入儲能單元、推挽單元、隔離變壓器、整流單元和中間儲能單元，所述的輸入儲能單元由四個電解電容器E1、E2、E3、E4并聯而成，所述的推挽單元由四個功率MOS管Q1、Q2、Q3、Q4和推挽MOS管驅動單元組成，所述的推挽MOS管驅動單元由十二個電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12和四個二極管D1、D2、D3、D4組成；所述的隔離變壓器為T1，所述的整流單元為整流器D5，所述的中間儲能單元由四個電解電容器E5、E6、E7、E8并聯而成，所述的整流器D5的兩個交流輸入端分別連接在隔離變壓器T1的兩個輸出端上；所述的中間儲能單元連接在整流器D5的兩個直流輸出端子之間；隔離變壓器T1的輸入端設有三個端子，第一端子連接有由電阻R3、R4、R6、R8、R10、R12和功率MOS管Q2、Q4以及二極管D1和D4組成第一推挽單元，第二個端子與輸入儲能單元相連，第三個端子連接有由電阻R1、R2、R5、R7、R9、R11和功率MOS管Q1、Q3以及二極管D2和D3組成第二推挽單元；它還包括由電感L1和電容C1串聯而成的諧振單元；所述的諧振單元連接在隔離變壓器T1的輸出端與整流器D5的輸入端之間。