一种桥臂电路制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种桥臂电路，包括：组成桥臂的第一开关器件和第二开关器件；所述第一开关器件与第二开关器件串联，所述第一开关器件和第二开关器件为反向恢复时间小于死区时间或小于移相角时间的开关器件。通过采用反向恢复性达到要求的开关器件，避免组成桥臂的两个开关器件在开和关的过程中出现同时导通的情况，从而提高桥臂电路可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种桥臂电路。
技术介绍
在电力电子常用拓扑中，如图腾柱无桥(Totem-pole bridgeless, PFC)电路、半桥电路、全桥电路等电路中，两个开关器件串联组成一个桥臂。具有桥臂的电路统称为桥臂电路。如图I所示的图腾柱无桥(Totem-pole bridgeless PFC)电路,包括第一交流输入电源Vacl、第一交流电感Lsl、第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第一输出电容Cbl和第一负载RLl ;所述Ql和Q2组成桥臂电路。 如图2所示的半桥电路，包括第一直流输入电源Vinl、第三开关器件Q3、第四开关器件Q4、第一谐振电容Crl、第二谐振电感Lrl、第二励磁电感Lml和组成理想变压器I的第一原边绕组npl、第一副边绕组nsl、第二副边绕组ns2 ;所述Q3和Q4组成桥臂电路。如图3所示的全桥电路，包括第二直流输入电源Vin2、第五开关器件Q5、第六开关器件Q6、第七开关器件Q7、第八开关器件Q8、和组成理想变压器2的第二原边绕组np2、第三副边绕组ns3、第四副边绕组ns4 ;所述Q5和Q6组成一个桥臂电路；所述Q7和Q8组成另一个桥臂电路。如图4A所示的交错并联图腾柱无桥电路，包括第四交流输入电源Vac2、第二交流电感Ls2、第三交流电感Ls3、第i^一开关器件Q11、第十二开关器件Q12、第九开关器件Q9、第十开关器件Q10、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4、第二滤波电容Cb2，第二负载RL2 ;所述Q9和Qll组成一个桥臂电路，所述QlO和Q12组成另一个桥臂电路。如4B所示的并联图腾柱无桥电路，包括第三交流输入电源Vac3、第四交流电感Ls4、第五交流电感Ls5、第十六开关器件Q16、第十五开关器件Q15、第十三开关器件Q13、第十四开关器件Q14、第五整流二极管D5、第六整流二极管D6、第七整流二极管D7、第八整流二极管D8、第三滤波电容Cb3，第三负载RL3 ;所述Q13和Q15组成一个桥臂，所述Q14和Q16组成另一个桥臂。为了保证桥臂电路的可靠性，同一桥臂的两个开关器件不能够同时导通。为了实现同一桥臂的两个开关器件不同时导通，一般控制发波来达到这一目的，具体地图腾柱无桥电路和半桥电路的发波方式一般可以采用对称发波、死区固定对称发波、互补发波等；全桥电路的发波方式则可以是移相发波、对称发波、有限双极性发波等。另外，在实际应用中，桥臂电路在电流断续模式(Current discontinuousmode,DCM)的工作状态运行，因为在电流连续模式(Curret continuous mode, CCM)工作状态下不稳定。另外，当桥臂电路的开关器件的开关频率高的情况下，桥臂电路工作状态也不稳定。因此目前的桥臂电路的可靠性差
技术实现思路
本专利技术实施例要解决的技术问题是提供一种桥臂电路，提高桥臂电路可靠性。一种桥臂电路，包括组成桥臂的第一开关器件和第二开关器件；所述第一开关器件与第二开关器件串联，所述第一开关器件和第二 开关器件为反向恢复时间小于死区时间或小于移相角时间的开关器件。可选地，所述死区时间或移相角时间为100纳秒。可选地，所述反向恢复时间小于死区时间或小于移相角时间的第一开关器件和第二开关器件为氮化镓开关器件或者碳化硅开关器件。一种图腾柱无桥电路，所述图腾柱无桥电路包含本专利技术实施例提供的任意一项的桥臂电路；所述图腾柱无桥电路包括第一交流输入电源VacI、第一交流电感LsI、第一开关器件Ql、第二开关器件Q2、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第一输出电容Cbl和第一负载RLl ;所述Ql和Q2组成桥臂电路；Vacl的一端和Vacl的第一点连接，Ql和Q2组成第一串联电路，Dl和D2组成第二串联电路，Lsl的另一端与第一串联电路的中间点连接，Vacl的第二点与第二串联电路的中间点连接；第一串联电路、第二串联电路、Cbl、RLl并联。一种半桥电路，所述半桥电路包含本专利技术实施例提供的任意一项的桥臂电路；所述半桥电路包括第一直流输入电源Vinl、第三开关器件Q3、第四开关器件Q4、第一谐振电容Crl、第一谐振电感Lrl、第一励磁电感Lml和组成理想变压器I的第一原边绕组npl、第一副边绕组nsl、第二副边绕组ns2 ;所述Q3和Q4组成桥臂电路；Q3、Q4串联组成第三串联回路，Vinl与第三串联回路并联；Crl的第一端与第三串联回路的中点连接，Crl的第二端与Lrl的第一端，Lrl的第二端与Lml的第一端连接,npl和Lml并联，Lml的第二端与Vinl的负端连接。一种全桥电路，所述全桥电路包含本专利技术实施例提供的任意一项的桥臂电路；所述全桥电路包括第二直流输入电源Vin2、第五开关器件Q5、第六开关器件Q6、第七开关器件Q7、第八开关器件Q8、和组成理想变压器2的第二原边绕组np2、第三副边绕组ns3、第四副边绕组ns4 ;所述Q5和Q6组成一个桥臂电路；所述Q7和Q8组成另一个桥臂电路；Q5、Q6串联起组成第四串联回路，Q7、Q8串联在一起组成第五串联回路，Vin2与第四、五串联回路并联；第四串联回路的中点与np2的第一端连接，第五串联回路的中点与np2的第二端连接。一种交错并联图腾柱无桥电路，所述交错并联图腾柱无桥电路包含本专利技术实施例提供的任意一项的桥臂电路；所述交错并联图腾柱无桥电路包括第二交流输入电源Vac2、第二交流电感Ls2、第三交流电感Ls3、第i^一开关器件Q11、第十二开关器件Q12、第九开关器件Q9、第十开关器件Q10、第三整流二极管D3、第四整流二极管D4、第二滤波电容Cb2，第二负载RL2 ;所述Q9和Qll组成一个桥臂电路，所述QlO和Q12组成另一个桥臂电路；Q9和Qll串联组成第六串联电路，QlO和Q12串联组成第七串联电路，D3和D4串联组成第八串联电路，第六串联电路、第七串联电路、第八串联电路、Cb2、RL2并联；Ls2、Ls3的第一端和Vac2的第一端连接，Ls2的第二端与第六串联电路的中点连接，Ls3的第二端与第七串联电路的中点连接，Vac2的第二点与第八串联电路的中点连接。一种并联图腾柱无桥电路所述并联图腾柱无桥电路包含本专利技术实施例提供的任意一项的桥臂电路；所述并联图腾柱无桥电路包括第三交流输入电源Vac3、第四交流电感Ls4、第五交流电感Ls5、第十六开关器件Q16、第十五开关器件Q15、第十三开关器件Q13、第十四开关器件Q14、第五整流二极管D5、第六整流二极管D6、第七整流二极管D7、第八整流二极管D8、第三滤波电容Cb3，第三负载RL3 ;所述Q13和Q15组成一个桥臂电路，所述Q14和Q16组成另一个桥臂电路；Q13和Q15串联组成第九串联电路，D5和D6串联组成第十 串联电路，Q14和Q16串联组成第十一串联电路，D7和D8串联组成第十二串联电路，第十二串联电路、第九串联电路、第十串联电路、第^ 串联电路、Cb3、RL3并联；Ls4、Ls5的第一端和Vac3的第一端连接，Ls4的第二端与第九串联电路的中点连接，Ls5的第二端与第十一串联电路的中点连接，Vac3的第二点与第十串联电路和十二串联电路的中点连接。上述技术方案具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥臂电路，包括组成桥臂的第一开关器件和第二开关器件；所述第一开关器件与第二开关器件串联，其特征在于， 所述第一开关器件和第二开关器件为反向恢复时间小于死区时间或小于移相角时间的开关器件。2.根据权利要求I所述桥臂电路，其特征在于，所述死区时间或移相角时间为100纳秒。3.根据权利要求I所述桥臂电路，其特征在于， 所述反向恢复时间小于死区时间或小于移相角时间的第一开关器件和第二开关器件为氮化镓开关器件或者碳化硅开关器件。4.一种图腾柱无桥电路，其特征在于，所述图腾柱无桥电路包含权利要求I至3任意一项所述的桥臂电路；所述图腾柱无桥电路包括 第一交流输入电源Vacl、第一交流电感Lsl、第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第一整流二极管Dl、第二整流二极管D2、第一输出电容Cbl和第一负载RLl ;所述Ql和Q2组成桥臂电路； Vacl的一端和Vacl的第一点连接，Ql和Q2组成第一串联电路，Dl和D2组成第二串联电路，Lsl的另一端与第一串联电路的中间点连接，Vacl的第二点与第二串联电路的中间点连接；第一串联电路、第二串联电路、Cbl、RLl并联。5.一种半桥电路，其特征在于，所述半桥电路包含权利要求I至3任意一项所述的桥臂电路；所述半桥电路包括 第一直流输入电源Vinl、第三开关器件Q3、第四开关器件Q4、第一谐振电容Crl、第一谐振电感Lrl、第一励磁电感Lml和组成理想变压器I的第一原边绕组npl、第一副边绕组nsl、第二副边绕组nsl ;所述Q3和Q4组成桥臂电路； Q3、Q4串联组成第三串联回路，Vinl与第三串联回路并联；Crl的第一端与第三串联回路的中点连接，Crl的第二端与Lrl的第一端,Lrl的第二端与Lml的第一端连接,npl和Lml并联，Lml的第二端与Vinl的负端连接。6.一种全桥电路，其特征在于，所述全桥电路包含权利要求I至3任意一项所述的桥臂电路；所述全桥电路包括 第二直流输入电源Vin2、第五开关器件Q5、第六开关器件Q6、第七开关器件Q7、第八开关器件Q8、和组成理想变压器2的第二原边绕组np2、第三副边绕组ns2、第四副边绕组ns4 ;所述Q5和Q6组成一个桥臂电路；所述Q7和Q8组...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈云生，首福俊，
申请(专利权)人：艾默生网络能源系统北美公司，
类型：发明
国别省市：