[發明專利]一種簡易的降壓斬波準軟開關方法

在審

• 申請號: 201910178562.8
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109889039A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 王德斌;王康
• 申請（專利權）人: 邢臺子中電子科技有限公司
• 主分類號: H02M3/156
• 分類號: H02M3/156
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種簡易可行的降壓斬波的準軟開關方法及實現裝置，該準軟開關方法采用在主開關旁并聯一個與RC網絡串聯的輔助開關，在主開關管開和關的適當時機對輔助開關進行開和關，確保主開關管在開和關的瞬間，維持其兩端電壓近似等于零，從而獲得了主開關管零電壓開關的準軟開關效果。該方法能有效地降低主開關管本身的開關發熱量，從而可以提升開關頻率，減少相關電感量的體積和重量，并達到延長設備使用壽命、降低成本的目的。

技術領域

本發明專利屬于電力電子領域，該方法主要適用于包括IGBT或MOS管在內的各種功率器件在開關電源、電焊機或電機控制中的應用。

背景技術

目前在各種降壓斬波電路中，小功率電路普遍使用硬開關，大功率電路則使用控制非常復雜、器件較多的全軟開關斬波電路。為了提高開關頻率，減小電源體積，降低成本，在功率斬波輸出中，如何找到一種簡單易行的方式，降低功率器件發熱，延長其工作壽命，一直是一個技術難題。

發明內容

我們在工作中，經過反復嘗試，發明了一種簡易可行的降壓斬波的準軟開關方法。本發明通過在主開關旁并聯一個與RC網絡串聯的輔助開關，在主開關管開和關的適當時機對輔助開關進行開和關，確保主開關管在開和關的瞬間，維持其兩端電壓近似等于零，從而獲得主開關管的準軟開關效果。

本發明提出的一種降壓斬波軟開關方法，在主開關旁并聯一個RC網絡。

優選的，所述的RC網絡分別由一個功率電阻和一個高壓高頻電容組成。

優選的，所述RC網絡與一個輔助開關管串聯。

優選的，所述輔助開關管工作頻率與主開關管工作頻率一致。

優選的，所述輔助開關管提前主開關管0.7微秒左右導通。

優選的，所述輔助開關管延遲主開關管0.5微秒左右關閉。

本發明的有益效果是：

配合主開關的通斷，輔助開關每次都提前開通，延后關斷，保證了主開關管是一個近似的零電壓開通，零電壓關斷。主開關管的開關損耗，在輔助開關管和高頻高壓電容的配合下，基本都轉移到了功率電阻上面。

附圖說明

圖1中Q1是主開關器件，Qb是輔助開關，C是高頻高壓電容，R是功率電阻。Q1和續流二極管D1，以及主電感L1，輸出電容Co構成傳統意義上的降壓斬波電路。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步解說。

實施例

本實施例的主電路連線按照附圖1連線。

1.器件參數選?。涸诒倦娐分?，主開關Q1選用耐壓為1200V，電流為 100A比亞迪IGBT模塊BG100B12LX2-I，其C，E之間結電容為405pF。輔助開關管Qb采用美國仙童公司的MOS管FQP8N80C，參數為耐壓800V，電流8A。 RC參數取值方式：C的大小為主開關器件C、E之間結電容大小的十倍以上，一般取為其大小的20倍到30倍之間，本例中取C容量為103耐壓為1200V 的CBB高頻電容。同時，按照斬波開關周期的十分之一取為RC放電周期，然后根據公式τ＝RC，確定R值的大小，本例中，取f＝20KHz,則T＝50uS，那么τ＝5uS,算得R＝500歐姆。電阻消耗功率近似為：P＝0.5*C*U^2*f。按照上面參數算得P＝28瓦(U取值為530V)。最終確定功率電阻參數為：510 歐姆/30瓦。

2.驅動主開關Q1和輔助開關Qb的PWM控制波形的產生。