周期分时控制电路制造技术

一种周期分时控制电路，其特征是它主要由周期分时执行电路（３）、隔离耦合／驱动电路（２）、周期分时电路（１）组成，它的特点是在每一电源电流方向中采用二个以上独立控制回路的开关管周期分时控制实现电源变换，使单个开关管的工作频率成倍的降低，从而降低热损耗及散热成本，又进一步的确保了高频电源变换电路工作的可靠性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种交直流电源变换电路，尤其是一种适合于低功耗、 低成本、高可靠的高频率交直流调压电路和开关电源电路使用的变换电路， 具体地说是一种周期分时控制电路。
技术介绍
采用开关管实现电源变换，目前其本上是以单管或多管并联的方法实 现，但实际应用中还成在一些难以解决的问题，特别是在大电源高频状态下 应用，如何降低开关管的电能耗、提高可靠性、减少制造成本等，还需要在 研发设计技术上进一步作努力。就IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)绝缘栅双极型电源开 关管而言(以下简称IGBT)器件本身发展非常快，特别是低功耗智能化、 小体积、大电流方面正在不断的进步，但工GBT的应用是否得当直接与控制技 术有关。IGBT工作时的热损耗，特别是在高频工作状态下应用，工作频率越高， IGBT的开关损耗越严重，导致使用可靠性下降和成本的增加。 在大功率高频电源变换电路中，IGBT随工作频率的提高，开关损耗的温升急 剧增大，这是由于IGBT芯到散热器之间热阻的存在，IGBT在高频工作时的 开关损耗(热量)很难做到热量的产生与散热同步，如能做到它的成本也是 无法接受的，由于散热的迟缓，使得IGBT上的热量累加剧增，导致IGBT与 散热器的温差增大，工作可靠性明显下降，这是目前电源变换产品研发的一 大难题。
技术实现思路
本技术的目的主要是针对电源变换电路在高频工作状态下开关管热 损耗大导致可靠性变差、制造成本高的问题，设计一种能降低功耗的周期分时控制电路。本技术的技术方案是一种周期分时控制电路，其特征是它主要由周期分时执行电路3、隔离 耦合/驱动电路2、周期分时电路1组成，所述的周期分时执行电路3有两个电源输入输出端a端和b端，在交流 电源下工作a端和b端是双向的电源电流输入输出端，在直流电源或单向方 式下工作是单向的电源电流输入输出端，可由a端为输入端b端为输出端， 也可由b端为电源输入端a端为输出端，每一方向的电源电流a端流向b端 或b端流向a端，其中至少要有两个不同时工作的开关管或开关电路周期分 时完成，它的控制输入通过隔离耦合/驱动电路2接周期分时电路1的周期分 时控制输出口对应的输出端，所述的周期分时电路1的周期分时控制输出口对应周期分时执行电路3 每一电源电流方向至少有二路不同时工作周期分时控制输出，它们通过各自 的隔离耦合/驱动电路2分别接周期分时执行电路3的对应控制输入端。所述的周期分时执行电路3至少由两个开关管构成，其中它们的集电极 和集电极并接，发射极和发射极并接，周期分时执行电路3的输入输出端a、 b从开关管的集电极和/或发射极引出，各开关管的控制输入端通过各自的隔 离耦合/驱动电路2分别接周期分时电路1的对应控制输出端。所述的周期分时执行电路3由开关管组成，各开关管有独立的控制输入 端，它们分别连接到各自隔离耦合/驱动电路2的各对应输出端，各开关管的 控制输入端是经隔离耦合/驱动电路2连接到周期分时电路1的各对应控制输 出口并受其控制，在同一电源电流方向中各开关管至少要有二路或二路以上 是不同时工作的。所述的开关管选用IGBT管或MOSFET场效应管，或选择其它相同开关 功能的开关管。所述的周期分时执行电路3可由开关管Q1、 Q2、 Q3、 Q4和二极管D1、 D2组成双向执行电路，所述的隔离耦合/驱动电路2可由光电耦合器0D1、0D2、 0D3、 0D4构成，其中开关管Q1、 Q3并联与二极管D2串联组成a端流向b端通路，开关管Q2、 Q4并联与二极管D1串联组成b端流向a端通路，开关管 Ql的发射极接开关管Q2的发射极，开关管Q2的集电极接开关管Q4的集电 极，开关管Q4的发射极接开关管Q3的发射极，开关管Q3的集电极接开关管 Ql的集电极，二极管Dl的负极接开关管Ql和Q3的集电极，二极管Dl的正 极连接到开关管Ql、 Q2、 Q3、 Q4的发射极和二极管D2的正极，二极管D2 的负极接开关管Q2和Q4的集电极，它的输入输出a端由开关管Ql、 Q3的集 电极和二极管Dl的负极相连接组成，它的输入输出b端由开关管Q2、 Q4的 集电极和二极管D2的负极相连接组成，GN1是开关管Ql的控制输入，GN2 是Q2的控制输入，GN3是开关管Q3的控制输入，GN4是开关管Q4的控制输 入，GN1、 GN2、 GN3、 GN4通过各自对应的光电耦合器0D3、 0D4、 0D1、 0D3与 周期分时电路1对应的周期分时控制输出口相连。所述的周期分时执行电路3可由由开关管Q1'、 Q2' Dl'组成单向执行 电路，所述的隔离耦合/驱动电路2由光电耦合器0D1'、 0D2'构成，其中开 关管Q1'、 Q2'并联与二极管D1'保护反并联组成a端流向b端单向通路， 开关管Q1'的发射极连接开关管Q2'发射极，开关管Q1'的集电极连接开 关管Q2'的集电极，它的输入输出a端由二极管Dl'的负极、开关管Q1' 的集电极和开关管Q2'的集电极相连接组成，它的输入输出b端由二极管Dl' 的正极、开关管Q1'的发射极和开关管Q2'的发射极相连接组成，它的GN1' 是开关管Q1，的控制输入，GN2，是开关管Q2，的制控输入，GN1，、 GN2，通 过各自对应的光电耦合器0D1'、 0D2'与周期分时电路l对应的周期分时控 制输出口相连。所述的周期分时执行电路3可由开关管Q1"、 Q2"二极管D1"、 D2"、 D3"、 D4"组成双向执行电路，所述的隔离耦合/驱动电路2由光电耦合器0D1"、 0D2"构成，其中开关管Q1"、 Q2"并联与二极管D1"、 D4"串联组成a端流 向b端通路，开关管Q1"、 Q2"并联与二极管D3"、 D2"串联组成b端流向a 端通路，二极管D1"的负极、开关管Q1"的集电极、开^管Q2"的集电极 和二极管D3"的负极相连接，二极管D2"的正极、开关管Q1"的发射极、 开关管Q2"的发射极和二极管D4"的正极相连接，它的输入输出a端由二极管D1"的正极和二极管D2"的负极相连接组成，它的输入输出b端由二极管D3"的正极和二极管D4"的负极相连接组成，它的GN1"是开关管Q1"的控 制输入，GN2"是开关管Q2"的控制输入，GN1"、 GN2"通过各自对应的光电 耦合器0D1"、 0D2"与周期分时电路l对应的周期分时控制输出口相连。所述的周期分时电路1主要由周期分时控制输出口电路组成，它其中还 有相位检测输入口、时钟输入、控制数据输入口、续流控制输出口、短路/ 过载保护输入口、过温保护输入口、短路/过载保护控制输出口。 所述的隔离耦合/驱动电路2或由二路或者二路以上独立的输入与输出隔离 耦合的通路组成，它的各输出端连接到周期分时执行电路3的对应控制输入 端，它的各输入端连接到周期分时电路1的周期分时控制输出口对应的输出 端；或由光电耦合器和驱动电路组成，也可由光电耦合加驱动于一体器件组 成，它其中的独立通路路数由周期分执行电路3的控制需要而定。本技术是采用多个独立控制回路的开关管以并串接等方式周期分时 控制实现电源变换，使单个开关管的工作频率成倍的降低、从而降低热损耗 及散热成本，又进一步的确保了开关管实现高频电源变换工作的可靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种周期分时控制电路，其特征是它主要由周期分时执行电路（３）、隔离耦合／驱动电路（２）、周期分时电路（１）组成；　所述的周期分时执行电路（３）有两个电源输入输出端ａ端和ｂ端，在交流电源下工作ａ端和ｂ端是双向的电源电流输入输出端，在直流电源或单向方式下工作是单向的电源电流输入输出端，可由ａ端为输入端ｂ端为输出端，也可由ｂ端为电源输入端ａ端为输出端，每一方向的电源电流ａ端流向ｂ端或ｂ端流向ａ端，其中至少要有两个不同时工作的开关管或开关电路周期分时完成，它的控制输入通过隔离耦合／驱动电路（２）接周期分时电路（１）的周期分时控制输出口对应的输出端；　所述的周期分时电路（１）的周期分时控制输出口对应周期分时执行电路（３）每一电源电流方向至少有二路不同时工作周期分时控制输出，它们通过各自的隔离耦合／驱动电路（２）分别接周期分时执行电路（３）的对应控制输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩腊生，
申请(专利权)人：韩腊生，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]