一种高效率无源软开关电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高效率无源软开关电路，包括输入电路、软开关电路、输出电路，所述软开关电路级联在输入电路与输出电路之间。所述输入电路包括MOS开关管(Q1)；所述软开关电路包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第五二极管(D5)、第一电感(L1)、第二电感(L2)、第一电容(C1)和第二电容(C2)；所述输出电路包括第四二极管(D4)、第三电感(L3)、第三电容(C3)和第一电阻(R1)。本实用新型专利技术结构简单、成本低、体积小，采用零电压导通、零电流关断的软开关电路，使得电路的效率高，并且功耗很低。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及交流-直流/直流-直流转换过程中的软开关技木，具体涉及ー种高效率无源软开关电路。
技术介绍
传统PWM变换器中开关器件工作在硬开关状态，开关的通断过程伴随着电压和电流的剧烈变化，其存在的主要问题是开关损耗和大噪声。开关损耗随着开关频率的提高而増加，使电路效率下降，阻碍了开关频率的进ー步提高，开关噪声给电路带来严重的电磁干扰，影响周边电子设备的正常工作。解决上述问题的办法是采用软开关技术，软开关电路是在电路中增加电感L、电容C等谐振元件，在开关过程前后引入谐振，使开关条件得以改善。软开关电源的开关器件在开通或关断的过程中，或是加于其上的电压为零，或是通 过开关器件的电流为零，这种开关方式为电源小型化、高效率创造了条件。理想的软开通过程是，电压先下降到零后，电流再缓慢上升到通态值，所以开通时不会产生损耗和噪声，理 想的软关断过程是，电流先下降到零后，电压再缓慢上升到断态值，所以开通时也不会产生损耗和噪声。采用软开关技术后，开关频率不受开关损耗的限制，提高了开关器件的工作频率，減少了开关器件的散热体积，提高了变换器工作的可靠性。软开关技术问世以来，经历了不断的发展和完善，前后出现了许多软开关电路，新型的软开关拓扑仍不断出现。根据其发展的历程可将软开关电路分成准谐振电路，零开关PWM电路和零转换PWM电路。目前无源无损缓冲电路是实现软开关的重要技术之一，在直流开关电源中也得到了广泛的应用。本技术即为ー种低功耗无源的零电压导通和零电流关断的软开关电路。该电路相比传统软开关电路采用的均为无源元件，能够实现零电压导通和零电流关断开关，具有低功耗的特点，提闻了电路的效率。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高效率无源软开关电路，该电路位于直流-直流(DC-DC)输入电路与负载之间，用于提高电路的效率，具体技术方案如下。ー种高效率无源软开关电路，包括输入电路、软开关电路和输出电路。所述软开关电路级联在输入电路和输出电路的桥臂之间。优选的，所述输入电路包括MOS开关管；所述软开关电路包括第一ニ极管、第二ニ极管、第三ニ极管、第五ニ极管、第一电感、第二电感、第一电容和第二电容；所述输出电路包括第四ニ极管、第三电感、第三电容和第一电阻。其中，MOS开关管的源极与第一ニ极管的阳极相连，第一ニ极管的阴极与第一电容的一端和第二ニ极管的阴极和第二电感的一端相连，第一电容的另一端与第五ニ极管的阴极相连，第一电感的一端与第一ニ极管的阳极相连，第一电感的另一端与第三电感的一端和第二ニ极管的阳极相连，第二ニ极管的阳极与第二电容的一端和第一电感的另一端相连，第二电感的另一端与第三ニ极管的阳极相连，第二电容的另一端与第三ニ极管的阴极和第五ニ极管的阳极相连；所述输入电路的输入端接直流电压，负输入端与MOS开关管的漏极相连，正输入端与软开关电路中的第五ニ极管的阴极和第一电容的另一端相连。第四ニ极管的阳极与第一电感的另一端和第三电感的一端相连，第四ニ极管的阴极与第三电容的一端和第一电阻的一端和软开关电路中的第五ニ极管的阴极相连，第三电感的另一端与第三电容的另一端和第一电阻的另一端相连。优选的，所述的高效率无源软开关电路中，第一电感LI的电感值为Ll=WIs, ■(I);其中，h的取值为开关周期T的2%_9%，Vs是MOS开关管(Ql)上的电压均值，Is；max是流过MOS开关管Ql的最大电流。优选的，所述的高效率无源软开关电路中，第一电容Cl的电容值为权利要求1.ー种高效率无源软开关电路，包括输入电路和输出电路，其特征在于包括软开关电路，所述软开关电路级联在输入电路和输出电路的桥臂之间。2.如权利要求I所述的高效率无源软开关电路，其特征在于所述输入电路包括MOS开关管(Ql);所述软开关电路包括第一ニ极管(Dl)、第二ニ极管(D2)、第三ニ极管(D3)、第五ニ极管(D5)、第一电感(LI)、第二电感(L2)、第一电容(Cl)和第二电容(C2);所述输出电路包括第四ニ极管(D4)、第三电感(L3)、第三电容(C3)和第一电阻(Rl);其中，MOS开关管(Ql)的源极与第一ニ极管(Dl)的阳极相连，第一ニ极管(Dl)的阴极与第一电容(Cl)的一端和第二ニ极管(D2)的阴极和第二电感(L2)的一端相连,第一电容(Cl)的另一端与第五ニ极管(D5)的阴极相连,第一电感(LI)的一端与第一ニ极管(Dl)的阳极相连,第一电感(LI)的另一端与第三电感(L3)的一端和第二ニ极管(D2)的阳极相连，第二ニ极管(D2)的阳极与第二电容(C2)的一端和第一电感(LI)的另一端相连,第二电感(L2)的另一端与第三ニ极管(D3)的阳极相连，第二电容(C2)的另一端与第三ニ极管(D3)的阴极和第五ニ极管(D5)的阳极相连；所述输入电路的输入端接直流电压，负输入端(DC-)与MOS开关管(Ql)的漏极相连，正输入端(DC+)与软开关电路中的第五ニ极管(D5)的阴极和第一电容(Cl)的另一端相连；第四ニ极管(D4)的阳极与第一电感(LI)的另一端和第三电感(L3)的一端相连，第四ニ极管(D4)的阴极与第三电容(C3)的一端和第一电阻(Rl)的一端和软开关电路中的第五ニ极管(D5)的阴极相连，第三电感(L3)的另一端与第三电容(C3)的另ー端和第一电阻(Rl)的另一端相连。专利摘要本技术涉及一种高效率无源软开关电路，包括输入电路、软开关电路、输出电路，所述软开关电路级联在输入电路与输出电路之间。所述输入电路包括MOS开关管(Q1)；所述软开关电路包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第五二极管(D5)、第一电感(L1)、第二电感(L2)、第一电容(C1)和第二电容(C2)；所述输出电路包括第四二极管(D4)、第三电感(L3)、第三电容(C3)和第一电阻(R1)。本技术结构简单、成本低、体积小，采用零电压导通、零电流关断的软开关电路，使得电路的效率高，并且功耗很低。文档编号H02M3/155GK202663299SQ20122027785公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日专利技术者杨祎巍, 吴朝晖, 李斌, 熊杰飞 申请人:华南理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效率无源软开关电路，包括输入电路和输出电路，其特征在于包括软开关电路，所述软开关电路级联在输入电路和输出电路的桥臂之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨祎巍，吴朝晖，李斌，熊杰飞，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：