无损耗吸收的软开关电路制造技术

本发明专利技术涉及一种一种对现有软开关无损耗吸收电路结构的改良。它主要是在ＢＯＯＳＴ升压电路中，由二极管Ｄ↓［２］、二极管Ｄ↓［３］和二极管Ｄ↓［４］同向串联而成的支路，同向并接在所述的ＢＯＯＳＴ电路中的续流二极管Ｄ↓［１］的两端；而由电容Ｃ↓［２］和电感Ｌ↓［２］串联的谐振支路一端接于二极管Ｄ↓［１］的正极，另一端接于二极管Ｄ↓［３］与二极管Ｄ↓［４］之间；且在二极管Ｄ↓［２］与二极管Ｄ↓［３］之间接有电容Ｃ↓［３］的一端，电容Ｃ↓［３］另一端接于开关管的阴极端。需要时，还可在其电路上增设正、反激变换器的无损耗吸收电路。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种软开关电路，尤其是涉及一种对现有软开关无损耗吸收电路结构的改良。需要时，还可在其电路上增设正、反激变换器的无损耗吸收电路，以进一步完善该电路性能。
技术介绍
吸收电路往往被用以减小开关元件的开关应力。开关应力包括开关损耗、电流冲击和电压尖峰。硬开关存在损耗的主要原因是由于电压和电流交叉产生的开通、关断损耗。而软开关开通时，电流从零开始上升，故不存在开通损耗，关断时，通过限制电压的上升速度来减小开关的关断损耗和电压尖峰。专利检索发现，有人申请了名为“软开关有源吸收电路”的专利(97103647.0)，这个软开关元件包括一个主开关元件和一个软开关有源吸收电路。有源吸收电路为主开关元件和有源吸收电路中的一个附加开关提供软开关特性，保证了高效、可靠的电路工作。有源吸收电路通过附加控制可实现智能化软开关元件。还有一种名为“零压零流软开关变换器”的专利(01118936.3)，它公开一种零压零流软开关变换器，包括带有主功率开关和功率二极管的基本电路，还包括辅助功率开关、第一二、二极管、谐振电容、谐振电感。其特征是在升压式变换器的储能电感和功率二极管间串入谐振电感，使得变换器主功率开关损耗和功率二极管关断时的电流应力大为减小，同时，实现了主功率开关、辅助功率开关及辅助二极管的软开关。但是，现有的这类软开关电路要么需要额外的辅助开关电路，元件数量多，结构复杂，制作成本高；要么电路能量损耗大，工作效率低，可靠性不好等不足。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的电路结构复杂，需要额外的辅助开关电路，元件数量多，制作成本高，电路能量损耗大，工作效率低，可靠性不好等的技术问题。本专利技术同时还解决现有技术所存在的软开关电路要么需要额外辅助开关电路，元件数量多，电路复杂，制作成本高，可靠性差；要么电路能量损耗大，导致电路工作效率下降等的技术问题。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的在BOOST升压电路中，由二极管D2、二极管D3和二极管D4同向串联而成的支路，同向并接在所述的BOOST电路中的续流二极管D1的两端；而由电容C2和电感L2串联的谐振支路一端接于二极管D1的正极，另一端接于二极管D3与二极管D4之间；且在二极管D2与二极管D3之间接有电容C3的一端，电容C3另一端接于开关管的阴极端。作为优选，在所述的BOOST电路的后端还续接有由电容、电感和二极管构成的H型网络，设置于电位隔离的直流/直流变换器中，其中同向串接的二极管D6和二极管D7的正端与输入电源负端相接，其负端与输入电源的正端相连；在所述的二极管D7与二极管D6之间接有电感L6的一端，电感L6的另一端接于二极管D8的正极和电容C7的一端，电容C7的另一端与开关管Q2的阳极相接；而二极管D8的负极连至变压器的初级线圈励磁时的正电位端。作为优选，所述的电容C4显著大于电容C2，电容C2显著大于电容C3，即C4＞＞C2＞＞C3。作为优选，所述的开关管Q是一个MOS管、绝缘栅双极晶体管、门极可控关断晶体管或双极性晶体管。作为优选，于所述的二极管D8的负极与另一个开关管Q1的阴极相接，而该开关管Q1的阳极与输入电源的正端相连。作为优选，所述的二极管D6的负端和二极管D8的负端并接于输入电源的正端。作为优选，所述的开关管Q2的阴极与初级线圈励磁时的正电位端之间还正向串接有二极管D10。作为优选，所述的初级线圈励磁时的负电位端与另一个开关管Q1的阳极间还反向串接有二极管D9。作为优选，所述的谐振支路的谐振半周期T/2远小于该电路开关管的开关半周期T0/2。因此，本专利技术具有电路结构简单，布局合理，附加元件数量少，无需额外的检测电路和控制电路，且电路中没有能量损耗元件，可以提高软开关电路的工作效率和节电效能等特点。附图说明附图1是本专利技术的一种结构示意图；附图2是本专利技术的一种双开关管正激式结构示意图；附图3是本专利技术的一种单开关管正激式结构示意图；附图4是本专利技术的一种双开关管反激式结构示意图；附图5是本专利技术的一种单开关管反激式结构示意图。具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例1一种无损耗吸收的软开关电路，用于BOOST升压电路，结构是交流电经电桥BR1整流，由储能电感L1电容C1组成的电路，然后接入开关管Q，开关管Q一端做开关负极，由二极管D2、二极管D3和二极管D4同向串联而成的支路，同向并接在所述的BOOST电路中的续流二极管D1的两端；而由电容C2和电感L2串联的谐振支路一端接于二极管D1的正极，另一端接于二极管D3与二极管D4之间；且在二极管D2与二极管D3之间接有电容C3的一端，电容C3另一端接于开关管的阴极端。其中，电容C2与电感L2的谐振半周期远小于BOOST电路主开关管Q的开关半周期。参看附图1，当开关管Q开通时，电容C3上的电荷由二极管D3经电感L2，电容C2，开关管Q放电，因二极管D3只能单向导电，故电容C3上的电荷进入C2，经一段时间后，UC3＝0。又因开关管Q刚打开的时刻，经过电感L1和电感L2的电流都为零，或接近零，故开关管Q为零电流开启。当开关管Q关断时，流经Q的电流经二极管D2给电容C3充电，因电容端电压不能突变，故开关管Q为零电压关断；当开关管完全关断时，A点电压升至U0，此时，电容C2上的电荷经电感L2，二极管D4，开关管Q(反并二极管)放电，电荷进入输出储能电容C4，电容C2放电终止时，UC2＝0，为下一开关周期作准备。储存于电容C3上的电荷进入电容C2后，根据能量守恒，有C2UC22＝C3UC32成立。因C2＞＞C3，故UC2＜＜UC3。又C2＜＜C4，故上的电荷完全能放入C4，且对C4端电压的影响很小。经实际试验测知，增加此T型网络，开关电路总体效率可以提高(1～1.5)％。需要时，也可在上述电路的后端设置有一种无损耗吸收电路，该电路用于正激式或反激式变换器中，它系由电容、电感和二极管构成的H型网络。此网络可以用于双开关管正激式开关电路，还可以用于单开关管正激式电路以及单、双开关管反激式开关电路。具体电路例举如下实施例2二极管D6和二极管D7同向串接，二极管D6的负端与输入电源的正端相连，二极管D7的正端与输入电源负端相接，在所述的二极管D6与二极管D7之间接有电感L6的一端，电感L6的另一端接于二极管D8的正极和电容C7的一端，电容C7的另一端与变压器的初级线圈励磁时的负电位端相接，又与开关管Q2的阳极相接，开关管Q2的阴极与输入电源负端相接，之后还正向串接二极管D10再连接至变压器的初级线圈励磁时的正电位端，二极管D8的负极连至变压器的初级线圈励磁时的正电位端，二极管D8的负极又与另一个开关管Q1的阴极相接，而该开关管Q1的阳极与输入电源的正端相连，之后还反向串接二极管D9连接至变压器的初级线圈励磁时的负电位端，其中，由电感L6与电容C7组成的谐振电路的半周期T/2远小于开关管Q1的开关周期T0(参考附图2)。其工作过程如下假如上一个开关周期结束时电容C7上的电压为-Ui(B点为负，F点为正)，当开关管Q1、Q2同时导通时，电容C7上的电荷经开关管Q2，二极管D7，电感L6放电谐振，因二极管D7的单向导电性，电容C7与电感L6不能无限地谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无损耗吸收的软开关电路，设置于ＢＯＯＳＴ升压电路，其特征在于由二极管Ｄ↓［２］、二极管Ｄ↓［３］和二极管Ｄ↓［４］同向串联而成的支路，同向并接在所述的ＢＯＯＳＴ电路中的续流二极管Ｄ↓［１］的两端；而由电容Ｃ↓［２］和电感Ｌ↓［２］串联的谐振支路一端接于二极管Ｄ↓［１］的正极，另一端接于二极管Ｄ↓［３］与二极管Ｄ↓［４］之间；且在二极管Ｄ↓［２］与二极管Ｄ↓［３］之间接有电容Ｃ↓［３］的一端，电容Ｃ↓［３］另一端接于开关管的阴极端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱龙圣，
申请(专利权)人：杭州千岛湖恒源电气有限公司，钱龙圣，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]