一种倍频相控软开关的DC/DC变换电路制造技术

技术编号:4965860 阅读:397 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术提供一种倍频相控软开关的DC/DC变换电路,包括双路全桥变换电路、变压电路、倍频相控电路、动态负载调整电路及DC输出电路,其中,变压电路的初级绕组与双路全桥变换电路相连,在初级绕组同侧的辅助绕组均与倍频相控电路、动态负载调整电路相连;倍频相控电路,控制双路全桥变换电路和DC输出电路,并接收动态负载调整电路的信号控制双路全桥变换电路的谐振动作。本实用新型专利技术采用相控软开关技术进行DC/DC变换,采用双路全桥变换模式,提高转换变压器的使用效率,有效改善过流偏磁失衡现象;通过倍频相控单元,控制直流变换的相位变化,并动态调整两路相控电路的负载平衡,具有电路简单,控制简洁,可控稳定性高等优点。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术提供一种倍频相控软开关的DC/DC变换电路,涉及直流/直流变换器领域,尤其涉及一种移相控制、全桥零电压零电流的开关变换电路。
技术介绍
目前DC/DC变换器中应用较多的开关模式有硬开关模式(包括直接二极管整流,同步整流等)和软开关模式。其中硬开关模式中的功率管在开通和截止时,由于其电压/电流不为零,高压和大电流的应力极大地增加了开关损耗,导致转换器效率较低,所以单纯硬开关模式在高效电力转换器上的应用是很有限的。而由于软开关模式中的开关管电子应力为零,极大地降低了开关损耗,可应用更高的转换频率,从而得到更高的转换效率。 软开关模式的技术也有很多种,应用最广泛的就是谐振软开关技术,就是通过谐振的方式达到开通/截止时零电压/零电流的目的。将谐振变换器与P丽技术结合起来构成软开关P丽的控制方法,集谐振变换器与P丽控制的优点于一体,既能实现功率开关管的软开关,又能实现恒频控制,是当今电子电力
发展方向之一。而这种谐振软开关又分为带辅助开关控制的谐振软开关和不带辅助开关的谐振软开关。带辅助开关式的谐振软开关由于控制复杂,电路复杂,在应用方面有一定的限制。在现有的单全桥变换模式下,采用P丽控制的全桥变换电路,经常会因各种不可预见的因素,使其端输出电压脉冲列在基波周期内正负伏秒值不相等,从而导致输出变压器出现单向的过流偏磁失衡等现象。
技术实现思路
针对以上问题,本技术提供一种倍频相控软开关的DC/DC变换电路,采用相控软开关技术,即不带辅助开关的谐振软开关技术进行DC/DC变换,采用双路全桥变换模式,提高转换变压器的使用效率,在重载时双路全桥变换可以相互平衡和分担,有效改善了单全桥模式下的过流偏磁失衡等现象;通过倍频相控单元,控制直流变换的相位变化,并动态调整两路相控电路的负载平衡,具有基本电路简单,控制简洁,故障点少,可控稳定性高等优点。 本技术采用的技术方案是 —种倍频相控软开关的DC/DC变换电路,包括双路全桥变换电路、变压电路、倍频相控电路、动态负载调整电路及DC输出电路,其中, 双路全桥变换电路,包括两路全桥变换电路,均连接受控于倍频相控电路,两路的输入端均连接于直流电源输入端,两路的输出端分别连接至变压电路的变压器的初级绕组; 变压电路,包括两个变压器,两个变压器的初级绕组分别与双路全桥变换电路的两路输出端相连,两个变压器的输出绕组串接后两输出端与DC输出电路相接,在初级绕组同侧的辅助绕组均与倍频相控电路、动态负载调整电路相连; 倍频相控电路,连接于两个变压器的辅助绕组,控制双路全桥变换电路和DC输出电路,并连接于动态负载调整电路的均流反馈信号输出端,接收动态负载调整电路的信号控制双路全桥变换电路的谐振动作; 动态负载调整电路,连接于两个变压器的辅助绕组,输出均流反馈信号至倍频相控电路,通过均流检测电路检测变压器辅助绕组的电流变化,提供均流反馈信号至倍频相控电路; DC输出电路,连接于变压器的输出绕组,连接受控于倍频相控电路的相控电路。 进一步的,所述双路全桥变换电路的一路全桥变换电路是由4个功率开关管组成的桥式电路,另一路全桥变换电路是由4个功率开关管组成的桥式电路,所述功率开关管的控制极与倍频相控电路的P丽控制电路相连。 进一步的,所述的倍频相控电路包括检相电路、P丽控制电路及相控电路,检相电路与两个变压器的辅助绕组和P丽控制电路相连,P丽控制电路产生P丽控制信号控制所述的双路全桥变换电路,并接收均流检测电路输出的均流反馈信号,调节输出P丽控制信号,P丽控制电路连接于所述的相控电路,相控电路输出相控P丽控制信号至与之连接的DC输出电路。 进一步的,所述的动态负载调整电路连接于两个变压器的辅助绕组,并根据两个变压器的辅助绕组检测的电流变化输入于动态负载调整电路,动态负载调整电路输出均流反馈信号至倍频相控电路。 所述的DC输出电路是由4个功率开关管组成的,所述的4个功率开关管的控制极连接并受控于所述倍频相控电路的相控电路。 本技术提供的倍频相控软开关的DC/DC变换电路,采用相控软开关技术避免了谐振软开关复杂的应用控制,同时可使开关管在零电压/零电流状态下开通和截止,减小了功率器件的开关损耗,有效地提高了效率。通过倍频相控单元,控制直流变换的相位变化,动态调整两路相控电路的负载平衡,达到直流倍频变换而每个相控电路基频工作的特点,即整机的P丽开关频率提高了一倍,而对于每个相控全桥变换电路而言,它们的工作频率都是基本频率。采用移相倍频技术,解决了相控软开关在带载变化时对滞后功率管的准确谐振控制,对整机转换效率方面对比其他类型的软开关技术具有极大的优越性,而控制主回路的相对更简洁更稳定则带来了应用的广泛适应性,在高效节能领域的应用具有领先水平。 因此,本技术的倍频相控软开关的DC/DC变换电路,是通过相控倍频电路分别控制两路完整的移相全桥主转换回路,而通过相控技术让两路主回路依次有序谐振工作,达到倍频的目的,且具有以下有益效果 1、极大地减小了功率器件的开关损耗,有效地提高了效率; 2、双路全桥变换在重载时可以相互平衡和分担,有效改善了单全桥模式下的过流偏磁失衡等现象; 3、整机的P丽开关频率提高了一倍; 4、电路简单,控制简洁,故障点少,可控稳定性高; 5、解决了在变化时对滞后功率管的准确谐振控制,提升了整机转换效率。附图说明图1是本技术倍频相控软开关的DC/DC变换电路的示意图; 图2是本技术变换电路中的倍频相控电路Ul框图; 图3是本技术变换电路中的动态负载调整电路U2框图; 图4是本技术DC输入端两组全桥工作频率示意图。具体实施方式现结合附图说明和具体实施方式对本技术进一步说明。 图1是本技术倍频相控软开关的DC/DC变换电路的示意图,包括包括双路全桥变换电路、变压电路、倍频相控电路Ul、动态负载调整电路U2及DC输出电路,其中, 双路全桥变换电路,包括两路全桥变换电路,均连接受控于P丽控制信号,两路的输入端均连接于直流电源输入端,两路的输出端分别连接至变压电路的变压器TX1、 TX2的初级绕组;两路均是通过变压器TX1、 TX2完成DC/DC的能量传递和电压变换。其中一路全桥变换电路是由4个功率开关管Al A4组成的桥式电路,另一路全桥变换电路是由4个功率开关管Bl B4组成的桥式电路,所述功率开关管Al A4、 Bl B4的控制极与P丽控制信号P丽A、 P丽B相连。 变压电路,包括两个变压器TX1、TX2,两个变压器TX1、TX2的初级绕组分别与双路全桥变换电路的两路输出端相连,两个变压器TX1、TX2的输出绕组串接后两输出端与DC输出电路相接,在初级绕组同侧的辅助绕组F1、 F2均与倍频相控电路U1、动态负载调整电路U2相连; 倍频相控电路U1,连接于两个变压器TX1、TX2的辅助绕组F1、F2,控制双路全桥变换电路和DC输出电路,并连接于动态负载调整电路U2 ; 动态负载调整电路U2,连接于两个变压器TX1、TX2的辅助绕组F1、F2,并连接于倍频相控电路U1 ; DC输出电路,连接于变压器TX1、TX2的输出绕组,是由4个功率开关管Sl S4组成的,所述的功率开关管Sl S4的控制极连接并受控于P丽控制信号P丽S。 进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倍频相控软开关的DC/DC变换电路,其特征在于:包括双路全桥变换电路、变压电路、倍频相控电路(U1)、动态负载调整电路(U2)及DC输出电路,其中,  双路全桥变换电路,包括两路全桥变换电路,均连接受控于倍频相控电路(U1),两路的输入端均连接于直流电源输入端,两路的输出端分别连接至变压电路的变压器(TX1、TX2)的初级绕组;  变压电路,包括两个变压器(TX1、TX2),两个变压器(TX1、TX2)的初级绕组分别与双路全桥变换电路的两路输出端相连,两个变压器(TX1、TX2)的输出绕组串接后两输出端与DC输出电路相接,在初级绕组同侧的辅助绕组(F1、F2)均与倍频相控电路(U1)、动态负载调整电路(U2)相连;  倍频相控电路(U1),连接于两个变压器(TX1、TX2)的辅助绕组(F1、F2),控制双路全桥变换电路和DC输出电路,并连接于动态负载调整电路(U2)的均流反馈信号输出端;  动态负载调整电路(U2),连接于两个变压器(TX1、TX2)的辅助绕组(F1、F2),输出均流反馈信号至倍频相控电路(U1);  DC输出电路,连接于变压器(TX1、TX2)的输出绕组,连接受控于倍频相控电路(U1)的相控电路(U13)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曾华峰
申请(专利权)人:厦门拓宝科技有限公司
类型:实用新型
国别省市:92[中国|厦门]

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