[發(fā)明專利]一種橋式直流變換器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910241628.3
• 申請(qǐng)日: 2019-03-28
• 公開（公告）號(hào): CN109921649A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巫旺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州匯川聯(lián)合動(dòng)力系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): H02M3/335
• 分類號(hào): H02M3/335
• 代理公司: 深圳市順天達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

本發(fā)明提供了一種橋式直流變換器，包括逆變單元、變壓器和整流單元，逆變單元連接在變壓器的原邊，整流單元連接在變壓器的副邊，橋式直流變換器還包括有源箝位單元和控制單元，有源箝位單元連接在整流單元的正輸出端和負(fù)輸出端之間，并用于對(duì)整流單元的開關(guān)管的瞬態(tài)電壓應(yīng)力進(jìn)行箝位，有源箝位單元包括箝位開關(guān)管和箝位電容，且箝位電容和箝位開關(guān)管依次串聯(lián)連接在整流單元副邊的正輸出端和負(fù)輸出端之間；控制單元連接到箝位開關(guān)管的控制端，并向箝位開關(guān)管輸出開通和關(guān)斷的電平信號(hào)。本發(fā)明提供的橋式直流變換器，其有源箝位單元通過(guò)使用PMOS實(shí)現(xiàn)了低邊驅(qū)動(dòng)，無(wú)需額外配置高邊驅(qū)動(dòng)電路，降低了技術(shù)難度，也顯著降低了設(shè)計(jì)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種橋式直流變換器。

背景技術(shù)

隔離型橋式整流拓?fù)湓诖蠊β书_關(guān)電源、低壓大電流場(chǎng)合應(yīng)用廣泛。在車載電源領(lǐng)域，因其拓?fù)浜?jiǎn)單可靠、技術(shù)原理成熟、性能優(yōu)良而備受青睞。

隔離型橋式拓?fù)?典型拓?fù)錇槿珮蜃儞Q器)由于主變壓器不可避免存在漏感，副邊同步整流MOS(MOSFET的簡(jiǎn)稱，MOSFET，Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)也不可避免存在結(jié)電容，在原邊MOS開通的瞬間，原邊漏感和副邊MOS結(jié)電容諧振，在副邊MOS結(jié)電容上形成很高的諧振尖峰，如不加處理，將會(huì)對(duì)副邊MOS的可耐受電壓應(yīng)力構(gòu)成挑戰(zhàn)。

關(guān)于副邊應(yīng)力處置上，當(dāng)前業(yè)內(nèi)主流的技術(shù)主要有無(wú)源RCD(電阻-電容-二極管)箝位，以及有源箝位技術(shù)。

無(wú)源RCD箝位作為一種經(jīng)典的應(yīng)力處置方法，電路簡(jiǎn)當(dāng)可靠，成本低廉；但是它對(duì)應(yīng)力的箝位效果不如可以靈活控制箝位時(shí)機(jī)的有源箝位技術(shù)。

橋式拓?fù)涮幹酶边厬?yīng)力的有源箝位技術(shù)，可以根據(jù)實(shí)際電路調(diào)試情況，靈活配置箝位管的開關(guān)時(shí)機(jī)，而取得最優(yōu)的應(yīng)力處置。一般地，傳統(tǒng)的有源箝位電路由一個(gè)NMOS(N型MOSFET，N-Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，NMOSFET，N型金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)和一個(gè)電容串聯(lián)構(gòu)成。該種箝位結(jié)構(gòu)NMOS的源極接在高壓一側(cè)，驅(qū)動(dòng)電路屬高邊驅(qū)動(dòng)，增加了控制的復(fù)雜性，給驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)帶來(lái)困難；在硬件上，還需配置相應(yīng)的浮驅(qū)器件、電路，因而成本也需上升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)上述在傳統(tǒng)的橋式直流變換器中，箝位結(jié)構(gòu)NMOS的源極接在高壓一側(cè)，驅(qū)動(dòng)電路屬高邊驅(qū)動(dòng)，增加了控制的復(fù)雜性，給驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)帶來(lái)困難；在硬件上，還需配置相應(yīng)的浮驅(qū)器件、電路，因而成本也需上升的問(wèn)題，提供一種新的橋式直流變換器。

本發(fā)明實(shí)施例解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種橋式直流變換器，包括逆變單元、變壓器和整流單元，所述逆變單元連接在所述變壓器的原邊，所述整流單元連接在所述變壓器的副邊，所述橋式直流變換器還包括有源箝位單元和控制單元，所述有源箝位單元連接在所述整流單元的正輸出端和負(fù)輸出端之間，并用于對(duì)所述整流單元的開關(guān)管的瞬態(tài)電壓應(yīng)力進(jìn)行箝位，所述有源箝位單元包括箝位開關(guān)管和箝位電容，且所述箝位電容和所述箝位開關(guān)管依次串聯(lián)連接在所述整流單元副邊的正輸出端和負(fù)輸出端之間；所述控制單元連接到所述箝位開關(guān)管的控制端，并向所述箝位開關(guān)管輸出使所述箝位開關(guān)管開通和關(guān)斷的電平信號(hào)。

在本發(fā)明實(shí)施例所述的橋式直流變換器中，所述箝位開關(guān)管為PMOS管，所述PMOS管的源極與所述整流單元的負(fù)輸出端相連，所述PMOS管的漏極經(jīng)由所述箝位電容連接到所述整流單元的正輸出端，所述PMOS管的柵極連接到所述控制單元，并接收所述控制單元輸出的開通和關(guān)斷的電平信號(hào)。

在本發(fā)明實(shí)施例所述的橋式直流變換器中，所述控制單元連接到所述逆變單元的開關(guān)管的控制端，并在所述逆變單元的開關(guān)管開通時(shí)間達(dá)到第一預(yù)設(shè)時(shí)間段開通所述PMOS管，在所述逆變單元的開關(guān)管關(guān)斷之前第二預(yù)設(shè)時(shí)間段關(guān)斷所述PMOS管。