高效率的移相控制全桥零电流变换器，包括：(1)由四个开关管Q1、Q2、Q3、Q4和变压器T组成的移相全桥电路，其中Q1、Q3为移相全桥的超前桥臂，Q2、Q4为移相全桥的滞后桥臂；(2)隔直电容Cb，串联在变压器原边，超前桥臂关断后，隔直电容的电压让环路电流迅速复位至零；(3)低压、低导通内阻的MOS管Q5、Q6，Q5、Q6反向串联后连接于隔直电容与变压器之间。本发明专利技术具有电流过零检测功能，当超前桥臂关断后且环路电流降为零时，关断MOS管Q5(Q6)，阻断滞后桥臂的反向电流。本发明专利技术在传统移相全桥原边串联两个MOS管，就能实现滞后桥臂的零电流关断，可广泛适用于直流开关电源中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种移相控制全桥零电流变换器及直流电源，该变换器可用于直流开关电源领域。
技术介绍
随着开关电源广泛地应用于各个行业，用户对开关电源提出了越来越严格的要求:高频化、高功率密度、高效率及低的电磁干扰。在大功率应用场合，全桥电路的使用最为广泛。为了满足上述的要求，出现了很多的零电压、零电流软开关电路。主要有如下几种:1、最简单的方法是变压器原边串联饱和电感，利用饱和电感电流大时阻抗小、电流小时阻抗大的特点，阻碍原边电流的反向流动，实现滞后桥臂的零电流开关。这种方法的缺点是饱和电感会带来占空比丢失、其自身的损耗很大、只能在很窄的范围内实现软开关。2、另一种方法是副边有源箝位，这种方法是在副边增加箝位开关与箝位电容，通过箝位开关的导通与关断，让原边电流复位至零。这种方法虽然增大了软开关实现的范围，但是副边的箝位二极管工作在硬开关状态，且流过的高电压、电流造成了箝位开关的大损耗。3、第三种实现零电压、零电流方法，是滞后桥臂串联二极管，串联的二极管阻碍了原边电流的反向流动。这种方法的缺点是所串二极管几乎在整个周期内都导通，所串二极管存在较大的损耗。现有的零电压、零电流全桥电路中存在的缺点:外加的辅助元器件损耗大、效率低；较大的占空比丢失；有限的零电压、零电流范围。为此，在提高全桥电路的效率的同时，应该降低所加辅助电路的损耗，达到变换器整体效率最优。本专利技术就是沿着这一方向提出了一种新型的移相控制全桥零电流变换器。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种高效率的移相控制全桥零电流变换器及直流开关电源，其解决了现有变换器变换效率低的技术问题。本专利技术的技术解决方案是:—种移相控制全桥零电流变换器，包括移相全桥电路、隔直电容cb、变压器，其特殊之处是:还包括第一 M0S管Q5和第二 M0S管Q 6;所述移相全桥电路的超前桥臂的开关管Qi的集电极以及滞后桥臂的开关管Q2的集电极与直流电源的正极连接；所述移相全桥电路的超前桥臂的开关管Qi的发射极以及超前桥臂的开关管Q3的集电极与隔直电容Cb的一个极板连接；所述隔直电容Cb的另一个极板与第一 M0S管Q 5的源极连接；所述第一 M0S管Q 5的漏极与第二 M0S管Q6的漏极连接；所述第二 M0S管Q 5的源极与变压器原边高端连接；所述移相全桥电路的滞后桥臂的开关管Q2的发射极以及滞后桥臂的开关管Q4的集电极与变压器原边低端连接；所述移相全桥电路的超前桥臂的开关管Q3的发射极以及滞后桥臂的开关管Q4的发射极与直流电源的负极连接。上述移相全桥电路的开关管Q1、Q2、Q3、Q4的集电极和发射极之间连接有并联的电容Q、C2、C3、C4和体二极管D p D2、D3、D4;所述体二极管的阳极与开关管的发射极连接，所述体二极管的阴极与开关管的集电极连接。上述M0S管为低压、低导通内阻的M0S管；所述变压器为高频变压器。—种直流开关电源，包括三相桥式不控整流电路、移相控制全桥零电流变换器、单相桥式不控整流电路，所述移相控制全桥零电流变换器包括移相全桥电路、隔直电容Cb、变压器，其特殊之处是，还包括第一 M0S管Q5和第二 M0S管Q 6;所述移相全桥电路的超前桥臂的开关管仏的集电极以及滞后桥臂的开关管Q2的集电极与直流电源的正极连接；所述移相全桥电路的超前桥臂的开关管Qi的发射极以及超前桥臂的开关管Q 3的集电极与隔直电容Cb的一个极板连接；所述隔直电容Cb的另一个极板与第一 103管05的源极连接；所述第一M0S管Q5的漏极与第二 M0S管Q 6的漏极连接；所述第二 M0S管Q 5的源极与变压器原边高端连接；所述移相全桥电路的滞后桥臂的开关管Q2的发射极以及滞后桥臂的开关管Q4的集电极与变压器原边低端连接；所述移相全桥电路的超前桥臂的开关管Q3的发射极以及滞后桥臂的开关管Q4的发射极与直流电源的负极连接。上述移相全桥电路的开关管Qp Q2、Q3、Q4的集电极和发射极之间连接有并联的电容Q、C2、C3、C4和体二极管D p D2、D3、D4;所述体二极管的阳极与开关管的发射极连接，所述体二极管的阴极与开关管的集电极连接。上述直流开关电源还包括接在单相二极管整流电路输出端和负载之间的LC滤波器 L0、C。。上述M0S管为低压、低导通内阻的M0S管；所述变压器为高频变压器。本专利技术的优点:1、结构简单。在传统移相全桥原边串联两个M0S管，就能实现滞后桥臂的零电流关断。由于漏感k和寄生电容C n C3的存在，超前桥臂能够实现零电压开关。2、变换器效率高。辅助电路在不额外增加损耗的基础上，在全负载范围内能够实现超前桥臂的零电压开关及零电流开关。 3、本专利技术可广泛适用于直流开关电源中。【附图说明】图1是本专利技术移相控制全桥零电流变换器的电路结构图。图2是已有的一种零电压、零电流软开关全桥电路。图3是已有的第二种零电压、零电流软开关全桥电路。图4是已有的第三种零电压、零电流软开关全桥电路。图5是图1第一个半周期开关模态1的简化图。图6是图1第一个半周期开关模态2的简化图。图7图1第一个半周期开关模态3的简化图。图8是图1第一个半周期开关模态4的简化图。图9是图1第一个半周期开关模态5的简化图。图10是本专利技术直流开关电源的电路结构图。【具体实施方式】本专利技术高效率的移相控制全桥零电流变换器，该变换器由以下三部分组成:(1)基本的移相全桥电路，超前桥臂由两只自关断器件Qp 03串行连接；滞后桥臂由两只自关断器件Q2、Q4串行连接。超前桥臂Q:连接于1、2之间，超前桥臂Q3连接于2、9之间，滞后桥臂Q2连接于1、8之间，滞后桥臂Q4连接于8、9之间，连接于6、7之间的k为变压器原边漏感；(2)隔直电容Cb连接在3、4之间，超前桥臂关断后，隔直电容上的电压让环路电流迅速复位到零；(3)低压、低导通内阻的M0S管Q5、Q6连接于4、6之间，即反向串行连接。其中05的漏极与Q6的漏极连接于5，Q 5的源极连接于4，Q 6的源极连接于6。变换器具有电流过零检测电路，当超前桥臂关断后且环当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种移相控制全桥零电流变换器，包括移相全桥电路、隔直电容(Cb)、变压器，其特征在于：还包括第一MOS管(Q5)和第二MOS管(Q6)；所述移相全桥电路的超前桥臂的开关管(Q1)的集电极以及滞后桥臂的开关管(Q2)的集电极与直流电源的正极连接；所述移相全桥电路的超前桥臂的开关管(Q1)的发射极以及超前桥臂的开关管Q3的集电极与隔直电容(Cb)的一个极板连接；所述隔直电容(Cb)的另一个极板与第一MOS管(Q5)的源极连接；所述第一MOS管(Q5)的漏极与第二MOS管(Q6)的漏极连接；所述第二MOS管(Q5)的源极与变压器原边高端连接；所述移相全桥电路的滞后桥臂的开关管(Q2)的发射极以及滞后桥臂的开关管(Q4)的集电极与变压器原边低端连接；所述移相全桥电路的超前桥臂的开关管(Q3)的发射极以及滞后桥臂的开关管(Q4)的发射极与直流电源的负极连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：石勇，姚志鸿，王昆，秦飞，张帅，
申请(专利权)人：西安爱科赛博电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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