本发明专利技术公开了一种内电感全桥变换器，属于电力电子变换器的技术领域。所述的内电感全桥变换器包括依次连接的全桥变换结构、变压器、整流电路、滤波电路，所述滤波电路为一个电容，所述电容并联在该变换器的输出端。通过去掉传统变换器滤波电路的大电感，只保留一个电容滤波，一方面使得滤波电路的体积减小，另一方面消除了整流二极管的电压震荡，解决了现有变换器体积大，整流二极管的寄生振荡、反向恢复的问题。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种内电感全桥变换器，属于电力电子变换器的
。所述的内电感全桥变换器包括依次连接的全桥变换结构、变压器、整流电路、滤波电路，所述滤波电路为一个电容，所述电容并联在该变换器的输出端。通过去掉传统变换器滤波电路的大电感，只保留一个电容滤波，一方面使得滤波电路的体积减小，另一方面消除了整流二极管的电压震荡，解决了现有变换器体积大，整流二极管的寄生振荡、反向恢复的问题。【专利说明】内电感全桥变换器
本专利技术涉及内电感全桥变换器，属于电力电子变换器领域。
技术介绍
全桥变换器适合于高输入电压和中大功率场合，在通讯开关电源、电力操作电源 等领域已得到广泛应用。无需外加辅助开关，全桥变换器中独特的桥臂结构易于实现开关 管的软开关工作（有源箝位软开关技术也可看成是在变换器内部构造出桥臂结构），从而 可以大幅提高开关频率，有利于效率和功率密度的提升。但是传统ZVS移相全桥变换器存 在软开关范围窄、变压器副边占空比丢失、整流二极管电压振荡缺点、而且传统变换器由于 滤波单元采用大电感与电容结合的电路，使得变换器的体积普遍较大，占用空间大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提出一种内电感全桥变换器，通过去掉传统变换 器滤波电路的大电感，只保留一个电容滤波，一方面使得滤波电路的体积减小，另一方面消 除了整流二极管的电压震荡，解决了现有变换器体积大，整流二极管的寄生振荡、反向恢复 的问题，提高了变换器的效率和功率密度。 本专利技术为实现上述专利技术目的采用如下技术方案： 内电感全桥变换器，包括依次连接的全桥变换结构、变压器、整流电路、滤波电路， 所述全桥变换结构包括第一至第四开关管，其中第一开关管与第三开关管组成第一变换桥 臂，第二开关管与第四开关管组成第二变换桥臂；所述滤波电路为一个滤波电容，所述滤波 电容并联在该变换器的输出端。 所述整流电路为全桥整流电路或全波整流电路。 所述全桥整流电路包括第一至第四整流二极管，其中第一整流二极管与第三整流 二极管组成第一整流桥臂，第二整流二极管与第四整流二极管组成第二整流桥臂；所述变 压器原边绕组的一端与第一变换桥臂的中点连接，变压器原边绕组的另一端与第二变换桥 臂的中点连接，所述变压器副边绕组的一端与第一整流桥臂的中点连接，变压器副边绕组 的另一端与第二整流桥臂的中点连接。 所述全波整流电路包括第一整流二极管、第二整流二极管；所述变压器原边绕组 的一端与第一变换桥臂的中点连接，变压器原边绕组的另一端与第二变换桥臂的中点连 接，所述变压器的副边绕组包括第一至第三端口，变压器副边绕组的第一端与第一整流二 级管的阳极连接，变压器副边绕组的第二端与第二整流二级管的阳极连接，第一整流二极 管的阴极、第二整流二极管的阴极均与所述滤波电容的一端连接，滤波电容的另一端与变 压器副边绕组的第三端连接。 所述第一至第四开关管的输入端、输出端之间均并联一个二极管与一个电容，其 中，所述二极管的阴极与开关管的输入端连接，二极管的阳极与开关管的输出端连接。 所述第一至第四开关管为三极管、IGBT管、M0S管中的一种。 toon] 与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果： 1、该电路结构比传统的变换器结构缺少了一个大电感，使得变换器的体积减小。 2、由于没有大的滤波电感存在，使得变换器的转换效率得到提高。 3、整流二极管无反向恢复震荡问题。 【专利附图】【附图说明】 图1为全桥整流的内电感全桥变换器。 图2为全波整流的内电感全桥变换器。 图3为内电感全桥变换器电感电流，桥臂中点电压，变压器副边电压波形。 图4(a)为带全波整流电路的内电感全桥变换器开关模态0的等效电路图。 图4(b)为带全波整流电路的内电感全桥变换器开关模态1的等效电路图。 图4(c)为带全波整流电路的内电感全桥变换器开关模态2的等效电路图。 图4(d)为带全波整流电路的内电感全桥变换器开关模态3的等效电路图。 图4(e)为带全波整流电路的内电感全桥变换器开关模态4的等效电路图。 图4(f)为带全波整流电路的内电感全桥变换器开关模态5的等效电路图。 图5为当输入电压Vin = 50V，输出电压V。= 40V时实验波形。 图6为输入电压Vin = 80V，输出电压V。= 40V时实验波形。 图中标号说明：Vin为直流电压源；Qi、Q2、Q 3、Q4为第一、第二、第三、第四功率开关 管，Drt、Drt、D rt、Drt为第一至第四整流二极管，C。为滤波电容，R。为负载；?；为变压器。 【具体实施方式】 下面结合附图对专利技术的技术方案进行详细说明： 如图1、图2所示的内电感全桥变换器，包括依次连接的全桥变换结构、变压器、整 流电路、滤波电路，所述全桥变换结构包括开关管9 1、92、93、94，其中开关管91与开关管9 3组 成第一变换桥臂，开关管Q2与开关管Q4组成第二变换桥臂；所述整流电路为全桥整流电路 或全波整流电路。 全桥整流电路包括整流二极管Drl、Dr2、Dri、D r4,其中整流二极管Drl与整流二极管 组成第一整流桥臂，整流二极管1\2与整流二极管D rt组成第二整流桥臂；所述变压器?； 原边绕组的一端与第一变换桥臂的中点连接，变压器?；原边绕组的另一端与第二变换桥臂 的中点连接，所述变压器?；副边绕组的一端与第一整流桥臂的中点连接，变压器?；副边绕 组的另一端与第二整流桥臂的中点连接，所述滤波电路为一个电容C。，所述电容C。并联在 该变换器的输出端，全桥变换结构输入端接直流电压源V in，滤波电路输出端接负载R。，电感 L为变压器?；的等效漏感。采用该结构的变换器，整流二极管无反向恢复震荡。 全波整流电路包括第一整流二极管、第二整流二极管1\2;所述变压器?；原边绕 组的一端与第一变换桥臂的中点A连接，变压器?；原边绕组的另一端与第二变换桥臂的中 点B连接，所述变压器?；的副边绕组包括第一至第三端口，其中，第二端为变压器副边绕组 的中间抽头，变压器?；副边绕组的第一端与第一整流二级管的阳极连接，变压器?；副边 绕组的第二端与第二整流二级管的阳极连接，第一整流二极管的阴极、第二整流二极 管比 2的阴极均与所述滤波电容的一端连接，滤波电容的另一端与变压器?；副边绕组的第 三端连接。 所述开关管Qp Q2、Q3、Q4的输入端、输出端之间均并联一个二极管与一个电容，其 中，所述二极管的阴极与开关管的输入端连接，二极管的阳极与开关管的输出端连接；开关 管Qi的输入输出端之间并联二极管Di、电容Ci ;开关管Q2的输入输出端之间并联二极管D2、 电容C2 ;开关管Q3的输入输出端之间并联二极管D3、电容C3 ;开关管Q4的输入输出端之间 并联二极管D4、电容C4。 所述开关管％、Q2、Q3、Q4为三极管、IGBT管、M0S管中的一种。 本专利技术的工作原理及工作过程如下： 本专利技术内电感全桥变换器的全桥变换结构的控制信号电压Vg、电感电流Ip、桥臂 中点电压V AB、变压器副边电压Vm的波形如图3所示，其工作过程分为6个开关模态，分别 为开关模态〇至本文档来自技高网...
【技术保护点】
内电感全桥变换器，包括依次连接的全桥变换结构、变压器、整流电路、滤波电路，所述全桥变换结构包括第一至第四开关管，其中第一开关管与第三开关管组成第一变换桥臂，第二开关管与第四开关管组成第二变换桥臂；其特征在于：所述滤波电路为一个滤波电容，所述滤波电容并联在该变换器的输出端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汤雨，付东进，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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