一种高效大功率电子隔离变压器拓扑制造技术

一种高效大功率电子隔离变压器拓扑，包括IGBT晶体管N1、IGBT晶体管N2、IGBT晶体管N3、IGBT晶体管N4、线圈T1、线圈T2、线圈T3、线圈T4、二极管D1、二极管D2、电容C4，IGBT晶体管N1的集电极与线圈T1的T1‑连接，线圈T1的T1+与IGBT晶体管N2的集电极连接，IGBT晶体管N2的发射极与IGBT晶体管N4的集电极连接，IGBT晶体管N4的发射极与线圈T2的T2‑连接，线圈T2的T2+与IGBT晶体管N3的发射极连接，IGBT晶体管N3的集电极与IGBT晶体管N1的发射极连接，线圈T3的T3+与二极管D1的阳极连接，线圈T4的T4‑与二极管D2的阳极连接，线圈T3的T3‑与线圈T4的T4+连接，二极管D1的阴极与二极管D2的阴极连接，二极管D1的阴极与线圈T3的T3‑通过电容C4连接。本实用新型专利技术损耗更低，节电效果明显。

A high efficiency and high power electronic isolation transformer topology

An efficient high-power electronic isolation transformer topology includes IGBT transistor N1, IGBT transistor N2, IGBT transistor N3, IGBT transistor N4, coil T1, coil T2, coil T3, coil T4, diode D1, diode D2, capacitor C4, the collector of IGBT transistor N1 is connected with the T1 \u2011 of coil T1, the T1 + of coil T1 is connected with the collector of IGBT transistor N2, and the emitter of IGBT transistor N2 It is connected with the collector of IGBT transistor N4, the emitter of IGBT transistor N4 is connected with T2 \u2011 of coil T2, T2 + of coil T2 is connected with the emitter of IGBT transistor N3, the collector of IGBT transistor N3 is connected with the emitter of IGBT transistor N1, T3 + of coil T3 is connected with the anode of diode D1, T4 \u2011 of coil T4 is connected with the anode of diode D2, T3 \u2011 of coil T3 is connected with T4 + of coil T4, The cathode of diode D1 is connected with the cathode of diode D2, and the cathode of diode D1 is connected with T3 \u2011 of coil T3 through capacitance C4. The utility model has lower loss and obvious power saving effect.

【技术实现步骤摘要】
一种高效大功率电子隔离变压器拓扑
本技术涉及变压器
，特别涉及一种高效大功率电子隔离变压器拓扑。
技术介绍
电子变压器是一种将电力电子变换技术与机遇电磁感应原理的高频电能变换技术进行结合，实现将一种电力特征的电能变换为另一种电力特征的电能的静止电力设备，其通过电子电路转换成高频波后再经高频变压器隔离，可以将市电转换成不同的电压以供负载使用。电子变压器与工频变压器相比，具有体积小重量轻的特点，可以降低成本，减少发热，节省铜铁等金属材料。如图1所示，传统的大功率电子变压器拓扑一般是：市电(LIN和NIN)接入后，首先经过由四只二极管(D5至D8)组成的全波整流桥，将市电变换成单一极性的脉动直流电源。脉动直流电源经由四只IGBT(N1至N4)组成的全桥变换电路，转变成高频的方波电源，再经过变压器的隔离和电压变换后，最后通过二极管D1和D2整流后，产生适用于负载的电源HV+。有些负载不需要直流电源的(比如卤素灯和石英灯之类)，可以直接将负载接在T3+和T3-之间。从图1分析可知，任何时刻，市电都是先通过两只二极管(D5和D8或者D6和D7)整流，然后再经过两只IGBT(N1和N4或者N2和N3)形成高频波，之后再经变压器变换后，最后由二极管D1或者D2整流出负载所用的电源HV+。由于市电在整流变压过程中，二极管和IGBT皆有压降，因此会出现损耗。传统的大功率电子变压器整流变压过程中需要先后经过两只二极管和两只IGBT，其损耗较高，节电效果有待进一步改善。
技术实现思路
本技术的目的之一在于解决上述现有技术的不足，提供一种损耗更低，节电效果明显的高效大功率电子隔离变压器拓扑。为达到此目的，本技术采用的技术方案如下：一种高效大功率电子隔离变压器拓扑，包括IGBT晶体管N1、IGBT晶体管N2、IGBT晶体管N3、IGBT晶体管N4、线圈T1、线圈T2、线圈T3、线圈T4、二极管D1、二极管D2、电容C4，所述IGBT晶体管N1的集电极与所述线圈T1的非同名端T1-电连接，所述线圈T1的同名端T1+与所述IGBT晶体管N2的集电极电连接，所述IGBT晶体管N2的发射极与所述IGBT晶体管N4的集电极电连接，所述IGBT晶体管N4的发射极与所述线圈T2的非同名端T2-电连接，所述线圈T2的同名端T2+与所述IGBT晶体管N3的发射极电连接，所述IGBT晶体管N3的集电极与所述IGBT晶体管N1的发射极电连接，所述线圈T3的同名端T3+与所述二极管D1的阳极电连接，所述线圈T4的非同名端T4-与所述二极管D2的阳极电连接，所述线圈T3的非同名端T3-与所述线圈T4的同名端T4+电连接，所述二极管D1的阴极与所述二极管D2的阴极电连接，所述二极管D1的阴极与所述线圈T3的非同名端T3-通过所述电容C4电连接。优选地，所述IGBT晶体管N1的发射极与所述IGBT晶体管N2的发射极之间电连接有电容C1。优选地，所述IGBT晶体管N2的集电极与所述IGBT晶体管N3的发射极之间电连接有电容C2，所述IGBT晶体管N1的集电极与所述IGBT晶体管N4的发射极之间电连接有电容C3。优选地，所述IGBT晶体管N1、IGBT晶体管N2、IGBT晶体管N3以及IGBT晶体管N4的型号为FGL60N/100。优选地，所述二极管D1以及二极管D2的型号为RHRP30120。优选地，所述电容C1的电容值为0.22μF/250V。优选地，所述电容C2以及电容C3的电容值为0.1μF/250V。优选地，所述线圈T1、线圈T2、线圈T3以及线圈T4绕制在同一个磁芯上，磁芯的型号为EE65。本技术的有益效果：相对于传统的大功率电子变压器而言，在任何时刻，本技术电路中的电流都少流经一只二极管和一只IGBT晶体管，因此，本技术相对于传统的大功率电子变压器而言，其损耗更低，节电效果更为明显。附图说明图1是传统的大功率电子变压器拓扑电路图；图2是本技术的电路图；图3是本技术的工作波形图；图4是图3中A处的局部放大图。具体实施方式下面结合附图说明并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。一种高效大功率电子隔离变压器拓扑，包括IGBT晶体管N1、IGBT晶体管N2、IGBT晶体管N3、IGBT晶体管N4、线圈T1、线圈T2、线圈T3、线圈T4、二极管D1、二极管D2、电容C4，所述IGBT晶体管N1的集电极与所述线圈T1的非同名端T1-电连接，所述线圈T1的同名端T1+与所述IGBT晶体管N2的集电极电连接，所述IGBT晶体管N2的发射极与所述IGBT晶体管N4的集电极电连接，所述IGBT晶体管N4的发射极与所述线圈T2的非同名端T2-电连接，所述线圈T2的同名端T2+与所述IGBT晶体管N3的发射极电连接，所述IGBT晶体管N3的集电极与所述IGBT晶体管N1的发射极电连接，所述线圈T3的同名端T3+与所述二极管D1的阳极电连接，所述线圈T4的非同名端T4-与所述二极管D2的阳极电连接，所述线圈T3的非同名端T3-与所述线圈T4的同名端T4+电连接，所述二极管D1的阴极与所述二极管D2的阴极电连接，所述二极管D1的阴极与所述线圈T3的非同名端T3-通过所述电容C4电连接。IGBT晶体管采用每板桥驱动与另半桥互补的方式驱动，即当所述IGBT晶体管N1与所述IGBT晶体管N3同时驱动导通之时，使所述IGBT晶体管N2与所述IGBT晶体管N4关断，或者当所述IGBT晶体管N2与所述IGBT晶体管N4同时驱动导通之时，使IGBT晶体管N1与IGBT晶体管N3关断。如图2所示，假设市电火线LIN为+且接在所述IGBT晶体管N1的发射极，市电零线NIN为-且接在所述IGBT晶体管N2的发射极，当所述IGBT晶体管N2与所述IGBT晶体管N4同时驱动导通，所述IGBT晶体管N1与所述IGBT晶体管N3同时驱动关断之时，电流路径先通过所述IGBT晶体管N1的体二极管到达所述线圈T1的非同名端T1-，然后再到达所述线圈T1的同名端T1+，最后经过所述IGBT晶体管N2到达市电零线NIN形成回路。虽然所述IGBT晶体管N4也处于导通状态，但因为所述IGBT晶体管N3的体二极管是截止关断状态，所述IGBT晶体管N4并无电流通过。假如将所述这一过程定义为高频波正半周状态，那么当所述IGBT晶体管N2与所述IGBT晶体管N4同时驱动关断，所述IGBT晶体管N1与所述IGBT晶体管N3将同时驱动导通之时，则为高频波负半周状态。当电路处在高频波负半周状态时，电流路径先通过所述IGBT晶体管N3到达所述线圈T2的同名端T2+，然后再到达所述线圈T2的非同名端T2-，最后经过所述IGBT晶体管N2与所述IGBT晶体管N4的体二极管到达NIN形成回路。如图3以及图4所示，上述过程循环下去，可以把市电变换成高频波。由于所述线圈T1、线圈T2、线圈T3以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效大功率电子隔离变压器拓扑，其特征在于：包括IGBT晶体管N1、IGBT晶体管N2、IGBT晶体管N3、IGBT晶体管N4、线圈T1、线圈T2、线圈T3、线圈T4、二极管D1、二极管D2、电容C4，所述IGBT晶体管N1的集电极与所述线圈T1的非同名端T1-电连接，所述线圈T1的同名端T1+与所述IGBT晶体管N2的集电极电连接，所述IGBT晶体管N2的发射极与所述IGBT晶体管N4的集电极电连接，所述IGBT晶体管N4的发射极与所述线圈T2的非同名端T2-电连接，所述线圈T2的同名端T2+与所述IGBT晶体管N3的发射极电连接，所述IGBT晶体管N3的集电极与所述IGBT晶体管N1的发射极电连接，所述线圈T3的同名端T3+与所述二极管D1的阳极电连接，所述线圈T4的非同名端T4-与所述二极管D2的阳极电连接，所述线圈T3的非同名端T3-与所述线圈T4的同名端T4+电连接，所述二极管D1的阴极与所述二极管D2的阴极电连接，所述二极管D1的阴极与所述线圈T3的非同名端T3-通过所述电容C4电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效大功率电子隔离变压器拓扑，其特征在于：包括IGBT晶体管N1、IGBT晶体管N2、IGBT晶体管N3、IGBT晶体管N4、线圈T1、线圈T2、线圈T3、线圈T4、二极管D1、二极管D2、电容C4，所述IGBT晶体管N1的集电极与所述线圈T1的非同名端T1-电连接，所述线圈T1的同名端T1+与所述IGBT晶体管N2的集电极电连接，所述IGBT晶体管N2的发射极与所述IGBT晶体管N4的集电极电连接，所述IGBT晶体管N4的发射极与所述线圈T2的非同名端T2-电连接，所述线圈T2的同名端T2+与所述IGBT晶体管N3的发射极电连接，所述IGBT晶体管N3的集电极与所述IGBT晶体管N1的发射极电连接，所述线圈T3的同名端T3+与所述二极管D1的阳极电连接，所述线圈T4的非同名端T4-与所述二极管D2的阳极电连接，所述线圈T3的非同名端T3-与所述线圈T4的同名端T4+电连接，所述二极管D1的阴极与所述二极管D2的阴极电连接，所述二极管D1的阴极与所述线圈T3的非同名端T3-通过所述电容C4电连接。


2.根据权利要求1所述的一种高效大功率电子隔离变压器拓扑，其特征在于：所述IGBT晶体管N1的发射极与所述IGBT晶体管N2的发射极之间电连接有电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗焕均，杜杰德，王林，
申请(专利权)人：佛山市格林博尔电子有限公司，佛山市众盈电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44