[發(fā)明專利]一種移相全橋變換器軟開關(guān)電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011031986.0
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112234829A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂錦;強健;黃鴻;鄭列;李飛過
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西航空電氣有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/44
• 代理公司: 北京航信高科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準(zhǔn)

本申請屬于全橋變換器軟開關(guān)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種移相全橋變換器軟開關(guān)電路，包括：全橋逆變器、變壓器、整流濾波器；四個輔助電容，每個輔助電容對應(yīng)與全橋逆變器的一個主功率開關(guān)并聯(lián)；兩個輔助電感，每個輔助電感對應(yīng)串聯(lián)在變壓器原邊的一端。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于全橋變換器軟開關(guān)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種移相全橋變換器軟開關(guān)電路。

背景技術(shù)

中大功率型DC/DC變換器的拓撲結(jié)構(gòu)一般采用全橋電路，隨著新型功率開關(guān)器件的出現(xiàn)，全橋電路中開關(guān)頻率逐漸提升，致使出現(xiàn)開關(guān)損耗大、容性開通、感性關(guān)斷、二極管反向恢復(fù)、di/dt和du/dt沖擊較大及電磁干擾等問題，為此，提出了軟開關(guān)的概念，但受限于受負載大小和變壓器漏感中存儲的能量，軟開關(guān)的實現(xiàn)范圍有限，當(dāng)前存在以下方式克服軟開關(guān)實現(xiàn)范圍有限的問題：

1)在變壓器原邊加隔直電容和飽和電感，該種方式可一定程度上拓寬軟開關(guān)實現(xiàn)范圍，通態(tài)損耗較小，以及能夠減小占空比丟失及變壓器副邊整流二極管諧振尖峰，但該種方式存在飽和電感的設(shè)計和磁性材料選擇困難問題，且飽和電感在正飽和與負飽和間交替工作，工作頻率較高，導(dǎo)致飽和電感的損耗大，磁芯發(fā)熱嚴(yán)重，此外，飽和電感量由最高輸入電壓決定，當(dāng)輸入電壓較低時，副邊占空比丟失嚴(yán)重，電源整體效率較低；

2)增加隔直電容并在滯后橋臂中串入兩個二極管，該種方式可有效解決飽和電感發(fā)熱的問題，結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)，但是由于在滯后臂串入二極管，致使變壓器原邊在滯后橋臂功率開關(guān)導(dǎo)通時增加了一個二極管的導(dǎo)通損耗，降低電源效率；

3)在變壓器副邊加入有源開關(guān)、箝位電容，該種方式?jīng)]有增加耗能元件，導(dǎo)通損耗較小，但加入了有源元件，增加了控制的復(fù)雜度，此外，由于有源開關(guān)工作于硬開關(guān)狀態(tài)，具有極高的開關(guān)頻率，產(chǎn)生較大的開關(guān)損耗，導(dǎo)致電源效率較低；

4)在變壓器副邊加入輔助繞組、整流橋、輔助電容、輔助二極管，該種方式可在一定程度上拓寬軟開關(guān)實現(xiàn)范圍，且變壓器副邊占空比丟失小，整流二極管應(yīng)力小，但其輔助電路復(fù)雜，且由于副邊繞組的加入增加了工藝難度與系統(tǒng)成本；

5)在變壓器副邊加入由電阻、電容、二級管組成的箝位電路，該種方式可有效抑制副邊二極管的電壓過沖，導(dǎo)通損耗低，但電路損耗較大，效率較低；

由此上述可知，現(xiàn)有克服全橋變換器軟開關(guān)實現(xiàn)范圍有限問題的方式，僅能在有限范圍內(nèi)拓寬軟開關(guān)實現(xiàn)范圍，不能在全負載范圍內(nèi)實現(xiàn)軟開關(guān)，且伴隨有占空比丟失嚴(yán)重、系統(tǒng)效率低、實現(xiàn)困難以及電磁干擾等問題。

鑒于上述技術(shù)缺陷的存在提出本申請。

需注意的是，以上背景技術(shù)內(nèi)容的公開僅用于輔助理解本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思及技術(shù)方案，其并不必然屬于本專利申請的現(xiàn)有技術(shù)，在沒有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本專利申請的申請日已經(jīng)公開的情況下，上述背景技術(shù)不應(yīng)當(dāng)用于評價本申請的新穎性和創(chuàng)造性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N移相全橋變換器軟開關(guān)電路。

本申請的技術(shù)方案是：

一種移相全橋變換器軟開關(guān)電路，包括：

全橋變換器，包括：全橋逆變器、變壓器、整流濾波器；

四個輔助電容，每個輔助電容對應(yīng)與全橋逆變器的一個主功率開關(guān)并聯(lián)；

兩個輔助電感，每個輔助電感對應(yīng)串聯(lián)在變壓器原邊的一端。

優(yōu)選的是，上述的移相全橋變換器軟開關(guān)電路中，還包括：

驅(qū)動電感，串聯(lián)在變壓器原邊的一端。

優(yōu)選的是，上述的移相全橋變換器軟開關(guān)電路中，還包括：

隔直電容，串聯(lián)在變壓器原邊的一端。