專利名稱：移相全橋諧振軟開關(guān)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高頻開關(guān)電源領(lǐng)域，具體是一 種移相全橋諧振軟 開關(guān)電路。
背景技術(shù)：
高頻開關(guān)電源具有體積小、重量輕、高效節(jié)能、輸出紋波小、輸 出雜音電壓小和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能好等很多優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已開始逐步地取代整 流式電源而成為現(xiàn)代新型的電源系統(tǒng)。隨著電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、 自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，高頻開關(guān)電源系統(tǒng)的性能也 越來越好。
高頻開關(guān)電源主回路和控制回路所用的電路形式、元器件、控 制方式都發(fā)展很快，它們的設(shè)計(jì)具有特殊的內(nèi)容和方法?；镜母?br> 離開關(guān)電源有三種形式反激型變換、正激型變換、橋式變換。其 中橋式變換又分為半橋變換和全橋變換。
移相控制的全橋P簡(jiǎn)變換器是在中大功率DC/DC變換電路中最 常用的電路拓樸形式之一。移相PWM控制方式利用開關(guān)管的結(jié)電容 和高頻變壓器的漏電感作為諧振元件，使開關(guān)管達(dá)到零電壓開通和 關(guān)斷。
普通的移相控制的全橋PWM變換器存在一個(gè)主要缺點(diǎn)是滯后 臂開關(guān)管在輕載下難以實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)，使得它不適合負(fù)載范圍變 化大的場(chǎng)合。電路不能實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)時(shí)，將產(chǎn)生以下幾個(gè)后果
1)由于開關(guān)損耗的存在，需要增加散熱器的體積；
2 )開關(guān)管開通時(shí)存在很大的di/dt,將會(huì)造成大的EMI;
3)由于副邊二極管的反向恢復(fù)，高頻變壓器副邊漏感上的電流 瞬變作用，在二極管上產(chǎn)生電壓過沖和振蕩，所以，在實(shí)際應(yīng)用中 須在副邊二極管上加入R - C吸收。 發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述的問題，本實(shí)用新型通過附加諧振電感和隔直電容的方 式，利用開關(guān)管的結(jié)電容和高頻變壓器的漏電感作為諧振原件的移相 全橋軟開關(guān)電路。
一種移相全橋諧振軟開關(guān)電路，包括一變壓器，4個(gè)M0S管Q1、 Q2、 Q3、 Q4，其中，M0S管Ql的源極與M0S管Q4的漏極相連接，M0S 管Q2的源極與M0S管Q3的漏極相連接，變壓器原邊的兩端分別連接
到MOS管Ql與MOS管Q4、 MOS管Q2與MOS管Q3的連接處，4個(gè)諧振 電容Cl、 C2、 C3、 C4分別并聯(lián)到4個(gè)MOS管Ql、 Q2、 Q3、 Q4的兩端； 變壓器副邊的兩端分別連接有二極管D5、 D6，其中心抽頭串接有濾波 電感LI和濾波電容C6,其特征在于在所述變壓器原邊的其中一端 串聯(lián)有隔直電容Cb和諧振電感LK。
上述的二極管D5、 D6用于整流，而所述濾波電感LI和濾波電容 C6組成濾波電路，設(shè)置有分流器用于電流采樣。
本實(shí)用新型提供的移相全橋諧振軟開關(guān)電路是一種拓樸結(jié)構(gòu)，通 過附加諧振電感的方式，利用開關(guān)管的結(jié)電容和高頻變壓器的漏電感 作為諧振元件，解決了普通拓樸結(jié)構(gòu)中在輕栽時(shí)不容易形成軟開關(guān)的 問題，減小了開關(guān)管開通關(guān)端時(shí)的電壓尖峰，提高了電源的效率，減 小了損耗。減少了器件開關(guān)過桎中產(chǎn)生的電磁干擾，為變換器提高開 關(guān)頻率、提高效率、降低尺寸及重量提供了良好的條件。同時(shí)保持了 電路拓樸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、控制方式簡(jiǎn)單、開關(guān)頻率恒定、元器件的電壓和 電流應(yīng)力小等一系列優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中變壓器原邊電壓和電流波形圖。
具體實(shí)施方式

下面以非限定性的實(shí)施例來進(jìn)一步解釋、說明本技術(shù)方案。
一種移相全橋諧振軟開關(guān)電路，如圖1所示，包括一變壓器，4 個(gè)M0S管Q1、 Q2、 Q3、 Q4，其'中，MOS管Ql的源極與MOS管Q4的漏 極相連接，MOS管Q2的源極與MOS管Q3的漏極相連接，變壓器原邊 的兩端分別連接到MOS管Ql與MOS管Q4、 MOS管Q2與MOS管Q3的連 接處，4個(gè)諧振電容C1、 C2、 C3、 C4分別并聯(lián)到4個(gè)M0S管Ql、 Q2、 Q3、 Q4的兩端；變壓器副邊的兩端分別連接有二極管D5、 D6，其中心 抽頭串接有濾波電感Ll和濾波電容C6，其特征在于在所述變壓器 原邊的其中一端串聯(lián)有隔直電容Cb和諧振電感LK。
上述的二極管D5、 D6用于整流，而所述濾波電感Ll和濾波電容 C6組成濾波電路，設(shè)置有分流器用于電流采樣。
如圖2所示，其工作流程為 (1) Tl時(shí)刻
M0S管Ql、 Q3導(dǎo)通，功率從變壓器原方傳到副方，阻斷電容Cb 被充電，其電壓VCb(t)線性增長(zhǎng)。 (2 ) T2時(shí)刻
M0S管Ql關(guān)斷，Q3繼續(xù)導(dǎo)通。由于M0S管Ql、 Q4上并聯(lián)有電容， 因此Ql的關(guān)斷是零電壓關(guān)斷。Ql關(guān)斷后，原邊電流通過C1、 C4進(jìn)行續(xù)流。
(3) T3時(shí)刻
C4上的電壓降至零后，二極管D4自然導(dǎo)通。注意此時(shí)M0S管Q4 仍未開通。D4導(dǎo)通后，Q4兩端電壓被鉗位至零，阻斷電容上的電壓 VCb加到漏感上，原邊電流線性下降，很快就不足以提供副邊的電流， 變壓器副邊的兩個(gè)整流二極管同時(shí)導(dǎo)通，副邊繞組的電壓為零，原邊 繞組的電壓也為零。 (4 ) T4時(shí)刻
MOS管Q4實(shí)現(xiàn)零電壓開通。在主變壓器原邊串聯(lián)諧振電感后，促 進(jìn)了軟開關(guān)的實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際的應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)倪x取諧振電感的大 小，當(dāng)諧振電感過小時(shí)，不利于形成軟開關(guān)，當(dāng)諧振電感過大時(shí)占空 比丟失會(huì)比較嚴(yán)重，效率降低，因此適當(dāng)?shù)倪x取應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)倪x取諧振 電感的大小很關(guān)鍵。
從波形可以看出電源工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)了軟開關(guān)。
權(quán)利要求1. 一種移相全橋諧振軟開關(guān)電路，包括一變壓器，4個(gè)MOS管Q1、Q2、Q3、Q4，其中，MOS管Q1的源極與MOS管Q4的漏極相連接，MOS管Q2的源極與MOS管Q3的漏極相連接，變壓器原邊的兩端分別連接到MOS管Q1與MOS管Q4、MOS管Q2與MOS管Q3的連接處，4個(gè)諧振電容C1、C2、C3、C4分別并聯(lián)到4個(gè)MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的兩端；變壓器副邊的兩端分別連接有二極管D5、D6，其中心抽頭串接有濾波電感L1和濾波電容C6，其特征在于:在所述變壓器原邊的其中一端串聯(lián)有電容Cb和電感LK。
專利摘要一種移相全橋諧振軟開關(guān)電路，屬于高頻開關(guān)電源領(lǐng)域。它包括一變壓器，4個(gè)MOS管Q1、Q2、Q3、Q4，其中，MOS管Q1的源極與MOS管Q4的漏極相連接，MOS管Q2的源極與MOS管Q3的漏極相連接，變壓器原邊的兩端分別連接到MOS管Q1與MOS管Q4、MOS管Q2與MOS管Q3的連接處，4個(gè)諧振電容C1、C2、C3、C4分別并聯(lián)到4個(gè)MOS管Q1、Q2、Q3、Q4的兩端；變壓器副邊的兩端分別連接有二極管D5、D6，其中心抽頭串接有濾波電感L1和濾波電容C6，其特征在于在所述變壓器原邊的其中一端串聯(lián)有電容Cb和電感LK。本方案減小了開關(guān)管開通關(guān)端時(shí)的電壓尖峰，提高了效率，減小了損耗。
文檔編號(hào)H02M3/24GK201210649SQ20082002349
公開日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者龐清奎, 輝 李, 湯承昭 申請(qǐng)人:山東艾諾儀器有限公司