电感辅助关断及环流抑制的移相全桥软开关电路制造技术

本申请公开了一种电感辅助关断及环流抑制的移相全桥软开关电路，包括：直流电源，负极接地；第一电容，正极与电源正极连接；第二电容，正极与第一电容负极连接，负极与电源负极连接；第一开关管，漏极与电源正极连接；第二开关管，漏极与第一开关管的源极连接，源极与电源负极连接；第三开关管，源极与电源负极连接；第四开关管，漏极与电源正极连接，源极与第三开关管的漏极连接；变压器，原边绕组的一端与第一开关管的源极连接，另一端与第四开关管的源极连接，副边绕组接输出端；第六电感，一端与第一电容的负极连接，另一端与第四开关管的源极连接。该电路减少了环流损耗，拓宽了滞后臂的零电压切换范围，基本可以实现全范围内软开关。

Phase shifted full bridge soft switching circuit with inductor assisted turn off and circulating current suppression

【技术实现步骤摘要】
电感辅助关断及环流抑制的移相全桥软开关电路
本申请涉及软开关电路
，特别是涉及一种移相全桥软开关电路，更具体地涉及一种电感辅助关断及环流抑制的移相全桥软开关电路。
技术介绍
移相全桥软开关电源由于可以利用MOS管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。通常，滞后臂是利用其谐振电感来完成软开关的，而谐振电感会带来两个问题：一是增大了环流损耗；二是加大了占空比的丢失，为了把占空比丢失控制在一个合理的范围内，谐振电感的感量不能取值太大，这就导致了滞后臂无法全范围实现软开关，只能对滞后臂的部分负载实现软开关。
技术实现思路
本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。根据本申请的一个方面，提供了一种移相全桥软开关电路，包括：直流电源，负极接地；第一电容，正极与直流电源的正极连接；第二电容，正极与第一电容的负极连接，负极与直流电源的负极连接；第一开关管，漏极与直流电源的正极连接；第二开关管，漏极与第一开关管的源极连接，源极与直流电源的负极连接；第三开关管，源极与直流电源的负极连接；第四开关管，漏极与直流电源的正极连接，源极与第三开关管的漏极连接；变压器，一次侧的原边绕组的一端与第一开关管的源极连接，另一端与第四开关管的源极连接，二次侧的副边绕组接输出端；第六电感，一端与第一电容的负极连接，另一端与第四开关管的源极连接。该电路在滞后臂上利用电感辅助关断实现移相全桥软开关，电路结构简单，基本不增加电路成本，减少了环流损耗，拓宽了滞后臂的零电压切换范围，基本可以实现超前臂和滞后臂的全范围内软开关效果。可选地，第一开关管的漏极分别与第一二极管的负极和第五电容的正极连接，源极分别与第一二极管的正极和第五电容的负极连接；第二开关管的漏极分别与第二二极管的负极和第六电容的正极连接，源极分别与第二二极管的正极和第六电容的负极连接；第三开关管的漏极与第三二极管的负极连接，源极与第三二极管的正极连接；第四开关管的漏极与第四二极管的负极连接，源极与第四二极管的正极连接。该电路采用二极管和电容与开关管并联，能够对开关管起到一定的保护作用，保证开关管在正常状态下工作。可选地，变压器的副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组，其中，第一副边绕组的同名端依次通过第五二极管、第四电感和第五电阻与第一副边绕组的另一端连接，其中，第一副边绕组的同名端接第五二极管的正极，第一副边绕组的另一端接地；第一副边绕组的另一端通过第十电感与第五二极管的负极连接，第三电容与第五电阻并联，第五电阻两端为输出端；第一副边绕组的另一端与第二副边绕组的同名端连接，第二副边绕组的另一端通过第六二极管与第五二极管的负极连接。可选地，第一副边绕组的另一端与第七二极管的正极连接，第七二极管的负极与第十电感连接。可选地，初始条件为第二开关管和第四开关管导通，该电路的控制时序为：变压器的一次侧由直流电源、第四开关管、原边绕组和第二开关管构成回路，电流反向流过第六电感并且电流值逐渐增大。可选地，在第二开关管关断的情况下，该电路的控制时序为：通过原边绕组的电流和输出端输出的电流不变，第五电容开始放电，第六电容开始充电，原边绕组的电压减小，电流反向流过第六电感并且电流值逐渐增大。可选地，在第五电容的电压减小到零的情况下，该电路的控制时序为：第一二极管导通，一次侧由第一二极管、第四开关管和原边绕组构成回路，电流反向流过第六电感并且电流值逐渐增大。可选地，在原边绕组的电流降到零的情况下，该电路的控制时序为：激磁电流流过由第一二极管、第四开关管和原边绕组构成的回路，电流反向流过第六电感，第四开关管关断，激磁电流和流过第六电感的电流给第四开关管的结电容充电，第三开关管的结电容放电。可选地，在第三开关管的结电容的电压下降到0的情况下，该电路的控制时序为：电压反向，第三二极管导通，激磁电流经第一二极管和第三二极管流回直流电源，反向流过第六电感的电流开始减小。可选地，在第三开关管零电压开启的情况下，该电路的控制时序为：第一开关管、原边绕组第三开关管构成回路，反向流过第六电感的电流减小。根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本申请的一个实施例的移相全桥软开关电路的示意性电路图；图2至图10是根据本申请的电路的不同运行状态的示意性电路图；图11是根据本申请的电路的各元件的电流和电压示意图。具体实施方式根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。本申请的实施例提供了一种移相全桥软开关电路，图1是根据本申请的一个实施例的移相全桥软开关电路的示意性电路图。参考图1，该电路可以包括：直流电源V1，负极接地；第一电容C1，正极与直流电源V1的正极连接；第二电容C2，正极与第一电容C1的负极连接，负极与直流电源V1的负极连接；第一开关管M1，漏极与直流电源V1的正极连接；第二开关管M2，漏极与第一开关管M1的源极连接，源极与直流电源V1的负极连接；第三开关管M3，源极与直流电源V1的负极连接；第四开关管M4，漏极与直流电源V1的正极连接，源极与第三开关管M3的漏极连接；变压器，一次侧的原边绕组L2的一端与第一开关管M1的源极连接，另一端与第四开关管M4的源极连接，二次侧的副边绕组接输出端；第六电感L6，一端与第一电容C1的负极连接，另一端与第四开关管M4的源极连接。在该电路中，第一电容和第二电容能够起到平衡电压的作用；第六电感能够加速第三开关管和第四开关管在关断时结电容的充放电速度。本申请的电路在滞后臂上利用电感辅助关断实现移相全桥软开关，电路结构简单，基本不增加电路成本，减少了环流损耗，拓宽了滞后臂的零电压切换范围，基本可以实现超前臂和滞后臂的全范围内软开关效果。其中，第一开关管M1的漏极分别与第一二极管D1的负极和第五电容C5的正极连接，源极分别与第一二极管D1的正极和第五电容C5的负极连接；第二开关管M2的漏极分别与第二二极管D2的负极和第六电容C6的正极连接，源极分别与第二二极管D2的正极和第六电容C6的负极连接；第三开关管M3的漏极与第三二极管D3的负极连接，源极与第三二极管D3的正极连接；第四开关管M4的漏极与第四二极管D4的负极连接，源极与第四二极管D4的正极连接。该电路采用二极管和电容与开关管并联，能够对开关管起到一定的保护作用，保证开关管在正常状态下工作。变压器的原边绕组L2还可以通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电感辅助关断及环流抑制的移相全桥软开关电路，包括：/n直流电源，负极接地；/n第一电容，正极与直流电源的正极连接；/n第二电容，正极与第一电容的负极连接，负极与直流电源的负极连接；/n第一开关管，漏极与直流电源的正极连接；/n第二开关管，漏极与第一开关管的源极连接，源极与直流电源的负极连接；/n第三开关管，源极与直流电源的负极连接；/n第四开关管，漏极与直流电源的正极连接，源极与第三开关管的漏极连接；/n变压器，一次侧的原边绕组的一端与第一开关管的源极连接，另一端与第四开关管的源极连接，二次侧的副边绕组接输出端；和/n第六电感，一端与第一电容的负极连接，另一端与第四开关管的源极连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电感辅助关断及环流抑制的移相全桥软开关电路，包括：
直流电源，负极接地；
第一电容，正极与直流电源的正极连接；
第二电容，正极与第一电容的负极连接，负极与直流电源的负极连接；
第一开关管，漏极与直流电源的正极连接；
第二开关管，漏极与第一开关管的源极连接，源极与直流电源的负极连接；
第三开关管，源极与直流电源的负极连接；
第四开关管，漏极与直流电源的正极连接，源极与第三开关管的漏极连接；
变压器，一次侧的原边绕组的一端与第一开关管的源极连接，另一端与第四开关管的源极连接，二次侧的副边绕组接输出端；和
第六电感，一端与第一电容的负极连接，另一端与第四开关管的源极连接。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，第一开关管的漏极分别与第一二极管的负极和第五电容的正极连接，源极分别与第一二极管的正极和第五电容的负极连接；
第二开关管的漏极分别与第二二极管的负极和第六电容的正极连接，源极分别与第二二极管的正极和第六电容的负极连接；
第三开关管的漏极与第三二极管的负极连接，源极与第三二极管的正极连接；和
第四开关管的漏极与第四二极管的负极连接，源极与第四二极管的正极连接。


3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，变压器的副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组，其中，
第一副边绕组的同名端依次通过第五二极管、第四电感和第五电阻与第一副边绕组的另一端连接，其中，第一副边绕组的同名端接第五二极管的正极，第一副边绕组的另一端接地；
第一副边绕组的另一端通过第十电感与第五二极管的负极连接，第三电容与第五电阻并联，第五电阻两端为输出端；
第一副边绕组的另一端与第二副边绕组的同名端连接，第二副边绕组的另一端通过第六二极管与第五二极管的负极连接。


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【专利技术属性】
技术研发人员：张昌运，章海晨，费冬冬，
申请(专利权)人：湖州顺为能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33