一种全桥移相软开关变换器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种全桥移相软开关变换器，包括电源电路、变压器、驱动电路及控制装置，电源电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管，第一开关管与第二开关管的公共端依次经第一电感和第三电容连接变压器的原边一端，第三开关管的源极连接变压器原边的另一端，变压器的副边连接驱动电路，控制装置包括用于采集变压器原边电压的采样电路及用于产生PWM调制信号的控制器，控制器的输出端产生四个PWM调制信号分别与四个开关管相连。本实用新型专利技术能够减少开关管的电压、电流应力，降低开关管损耗和环流能量损耗，并且能够在较宽的负载范围内实现滞后臂零电压开关和极小的占空比丢失，适用于各种功率的开关。

【技术实现步骤摘要】
一种全桥移相软开关变换器
本技术涉及电力电子
，尤其涉及一种全桥移相开关变换器。
技术介绍
全桥移相电路利用IGBT本身的寄生参数和变压器的漏感实现软开关，被广泛应用到各种大功率电源装置中。现有的全桥移相电路的环流损耗大，且加大了占空比的丢失，而对此种电路进行改进需要加入辅助电路的器件较多，对于缩小体积，增加功率密度都有一定的阻碍，且增加了很多电路成本。此外，这种电路在IGBT出现过流故障时，无法及时关断IGBT，从而造成电路损坏，影响设备的正常使用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种全桥移相软开关变换器，具有损耗小及运行稳定的优点，且能够在IGBT出现过流故障时及时关断IGBT，保障设备正常使用。为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种全桥移相软开关变换器，包括电源电路、变压器及驱动电路，所述电源电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管，所述第一开关管的漏极连接电源正极，第一开关管的源极与第二开关管的漏极相连，第一开关管的漏极和源极之间并联有第一二极管，第一二极管的两端并联有第一电容，所述第二开关管的源极连接电源负极，第二开关管的漏极和源极之间并联有第二二极管，第二二极管两端并联有第二电容，所述第三开关管的漏极经第三二极管与第一开关管的漏极相连，第三开关管的源极经第四二极管与第四开关管的漏极相连，所述第四开关管的源极与第二开关管的源极相连，所述第一开关管与第二开关管的公共端依次经第一电感和第三电容连接变压器的原边一端，所述第三开关管的源极连接变压器原边的另一端；所述变压器采用三绕组变压器，变压器第一副边和第二副边分别与驱动电路相连，所述驱动电路包括第一三极管及第二三极管，所述第一三极管的发射极经第五二极管与变压器第一副边的一端相连，第一三极管的基极经第六二极管与变压器第一副边的一端相连，所述第六二极管两端并联有第一电阻，第一三极管的发射极还经第二电阻与第五开关管的栅极相连，第二电阻两端并联有第七二极管，所述第一三极管的集电极经第三电阻连接变压器第一副边的另一端，第一三极管的集电极还经第六电容与第五开关管的源极相连，所述第五开关管的栅极经第一稳压二极管和第二稳压二极管与第五开关管的源极相连，第五开关管的栅极还经第四电阻与第五开关管的源极相连；所述第二三极管的发射极经第八二极管与变压器第二副边的一端相连，第二三极管的基极经第九二极管与变压器第二副边的一端相连，所述第九二极管两端并联有第五电阻，第二三极管的发射极还经第六电阻与第六开关管的栅极相连，第六电阻两端并联有第十二极管，所述第二三极管的集电极经第七电阻连接变压器第二副边的另一端，第二三极管的集电极还经第七电容与第六开关管的源极相连，所述第六开关管的栅极经第三稳压二极管和第四稳压二极管与第六开关管的源极相连，第六开关管的栅极还经第八电阻与第六开关管的源极相连，第六开关管的漏极与第五开关管的源极相连，所述第五开关管的漏极经负载电阻与第六开关管的源极相连。优选地，还包括控制装置，所述控制装置包括用于采集变压器原边电流的采样电路及用于产生PWM调制信号的控制器，控制器的输出端分别与第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管相连。优选地，所述采样电路包括霍尔传感器、第一运算放大器及第二运算放大器，所述霍尔传感器设置于第一开关管处，霍尔传感器的输出端经第十电阻与第一运算放大器的正相输入端相连，霍尔传感器的输出端还经第十一电阻接地，所述第一运算放大器的正相输入端经第十一二极管与第一运算放大器的输出端相连，所述第一运算放大器的反相输入端经第十二电阻和第八电容连接电源负极，第十二电阻与第八电容的公共端与霍尔传感器的输出端相连，所述第一运算放大器的输出端依次经第十二二极管及第十三电阻与第二运算放大器的正相输入端相连，所述第十二二极管与第十三电阻的公共端经第十四电阻与第一运算放大器的正相输入端相连，所述第二运算放大器的正相输入端还经第九电容连接第二运算放大器的输出端，第二运算放大器的反相输入端经第十五电阻接地，所述第二运算放大器的输出端依次经第十六电阻及第十七电阻与霍尔传感器的输出端相连，第二运算放大器的输出端还经第十八电阻与控制器相连。优选地，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管及第六开关管均采用P沟道增强型MOSFET管，所述第一三极管及第二三极管均采用PNP三极管。优选地，所述控制器采用CPLD可编程控制器。本技术结构简单，操作方便，通过四个开关管来实现软开关模式的全桥移相，能够减少开关管的电压、电流应力，降低开关管损耗和环流能量损耗，并且能够在较宽的负载范围内实现滞后臂零电压开关和极小的占空比丢失，适用于各种功率的开关电源，实现全范围软开关；此外，本技术还设置了采样电路和控制器，采样电路采集开关管上的电流值，当开关管出现过流故障时，由控制器产生PWM信号，控制四个开关管同时关断，防止由于电流过大而造成的开关管损害，保障设备正常使用。附图说明图1为本技术的电路原理图；图2为本技术所述采样电路的电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都属于本技术的保护范围。如图1及图2所示，本技术所述的一种全桥移相软开关变换器，包括电源电路、变压器、驱动电路及控制装置，电源电路包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3及第四开关管Q4，第一开关管A1的漏极连接电源正极，第一开关管Q1的源极与第二开关管Q2的漏极相连，第一开关管Q1的漏极和源极之间并联有第一二极管D1，第一二极管D1的两端并联有第一电容C1，第二开关管Q2的源极连接电源负极，第二开关管Q2的漏极和源极之间并联有第二二极管D2，第二二极管D2两端并联有第二电容C2，第三开关管Q3的漏极经第三二极管D3与第一开关管Q1的漏极相连，第三开关管Q3的源极经第四二极管D4与第四开关管Q4的漏极相连，第四开关管Q4的源极与第二开关管Q2的源极相连，第一开关管Q1与第二开关管Q2的公共端依次经第一电感L1和第三电容C3连接变压器T的原边一端，第三开关管Q3的源极连接变压器T原边的另一端。变压器T采用三绕组变压器，变压器T第一副边和第二副边分别与驱动电路相连，驱动电路包括第一三极管VT1及第二三极管VT2，第一三极管VT1的发射极经第五二极管D5与变压器T第一副边的一端相连，第一三极管VT1的基极经第六二极管D6与变压器T第一副边的一端相连，第六二极管D6两端并联有第一电阻R1，第一三极管VT1的发射极还经第二电阻R2与第五开关管Q5的栅极相连，第二电阻R2两端并联有第七二极管D7，第一三极管VT1的集电极经第三电阻R3连接变压器T第一副边的另一端，第一三极管VT1的集电极还经第六电容C6与第五开关罐Q5的源极相连，第五开关管Q5的栅极经第一稳压二极管VD1和第二稳压二极管VD2与第五开关管Q5的源极相连，第五开关管Q5的栅极还经第四电阻R4与第五开关管Q5的源极相连；第二三极管VT2的发射极经第八二极管D8与变压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全桥移相软开关变换器，其特征在于：包括电源电路、变压器及驱动电路，所述电源电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管，所述第一开关管的漏极连接电源正极，第一开关管的源极与第二开关管的漏极相连，第一开关管的漏极和源极之间并联有第一二极管，第一二极管的两端并联有第一电容，所述第二开关管的源极连接电源负极，第二开关管的漏极和源极之间并联有第二二极管，第二二极管两端并联有第二电容，所述第三开关管的漏极经第三二极管与第一开关管的漏极相连，第三开关管的源极经第四二极管与第四开关管的漏极相连，所述第四开关管的源极与第二开关管的源极相连，所述第一开关管与第二开关管的公共端依次经第一电感和第三电容连接变压器的原边一端，所述第三开关管的源极连接变压器原边的另一端；所述变压器采用三绕组变压器，变压器第一副边和第二副边分别与驱动电路相连，所述驱动电路包括第一三极管及第二三极管，所述第一三极管的发射极经第五二极管与变压器第一副边的一端相连，第一三极管的基极经第六二极管与变压器第一副边的一端相连，所述第六二极管两端并联有第一电阻，第一三极管的发射极还经第二电阻与第五开关管的栅极相连，第二电阻两端并联有第七二极管，所述第一三极管的集电极经第三电阻连接变压器第一副边的另一端，第一三极管的集电极还经第六电容与第五开关管的源极相连，所述第五开关管的栅极经第一稳压二极管和第二稳压二极管与第五开关管的源极相连，第五开关管的栅极还经第四电阻与第五开关管的源极相连；所述第二三极管的发射极经第八二极管与变压器第二副边的一端相连，第二三极管的基极经第九二极管与变压器第二副边的一端相连，所述第九二极管两端并联有第五电阻，第二三极管的发射极还经第六电阻与第六开关管的栅极相连，第六电阻两端并联有第十二极管，所述第二三极管的集电极经第七电阻连接变压器第二副边的另一端，第二三极管的集电极还经第七电容与第六开关管的源极相连，所述第六开关管的栅极经第三稳压二极管和第四稳压二极管与第六开关管的源极相连，第六开关管的栅极还经第八电阻与第六开关管的源极相连，第六开关管的漏极与第五开关管的源极相连，所述第五开关管的漏极经负载电阻与第六开关管的源极相连。...

【技术特征摘要】
1.一种全桥移相软开关变换器，其特征在于：包括电源电路、变压器及驱动电路，所述电源电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管，所述第一开关管的漏极连接电源正极，第一开关管的源极与第二开关管的漏极相连，第一开关管的漏极和源极之间并联有第一二极管，第一二极管的两端并联有第一电容，所述第二开关管的源极连接电源负极，第二开关管的漏极和源极之间并联有第二二极管，第二二极管两端并联有第二电容，所述第三开关管的漏极经第三二极管与第一开关管的漏极相连，第三开关管的源极经第四二极管与第四开关管的漏极相连，所述第四开关管的源极与第二开关管的源极相连，所述第一开关管与第二开关管的公共端依次经第一电感和第三电容连接变压器的原边一端，所述第三开关管的源极连接变压器原边的另一端；所述变压器采用三绕组变压器，变压器第一副边和第二副边分别与驱动电路相连，所述驱动电路包括第一三极管及第二三极管，所述第一三极管的发射极经第五二极管与变压器第一副边的一端相连，第一三极管的基极经第六二极管与变压器第一副边的一端相连，所述第六二极管两端并联有第一电阻，第一三极管的发射极还经第二电阻与第五开关管的栅极相连，第二电阻两端并联有第七二极管，所述第一三极管的集电极经第三电阻连接变压器第一副边的另一端，第一三极管的集电极还经第六电容与第五开关管的源极相连，所述第五开关管的栅极经第一稳压二极管和第二稳压二极管与第五开关管的源极相连，第五开关管的栅极还经第四电阻与第五开关管的源极相连；所述第二三极管的发射极经第八二极管与变压器第二副边的一端相连，第二三极管的基极经第九二极管与变压器第二副边的一端相连，所述第九二极管两端并联有第五电阻，第二三极管的发射极还经第六电阻与第六开关管的栅极相连，第六电阻两端并联有第十二极管，所述第二三极管的集电极经第七电阻连接变压器第二副边的另一端，第二三极管的集电极还经第七电容与第六开关管的源极相连，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘敬勤，刘克松，刘向科，
申请(专利权)人：郑州华伟电器技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41