半桥变换器及其控制方法技术

本申请提供一种半桥变换器及其控制方法。半桥变换器为半桥电路以及它的备用电路拓扑结构形成。变压器的第一端分别与第一开关单元和第二开关单元连接，变压器的第二端与第三开关单元连接。此时，通过引入第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元以及彼此之间的电路连接关系，使得当第一开关单元和/或第二开关单元发生损坏时，控制单元通过调控第一开关单元、第二开关单元以及第三开关单元的闭合或断开，可以仍然能够保证电路的正常工作，进而使得负载可以正常工作。从而，可以使得即使电路中的开关单元被击穿损坏，仍然能够保证电路的正常工作，减少了对电路的维修，提高了半桥电源的可靠性，延长了产品的使用寿命，为消费者提供了更可靠的产品。

Half bridge converter and its control method

【技术实现步骤摘要】
半桥变换器及其控制方法
本申请涉及电路
，特别是涉及一种半桥变换器及其控制方法。
技术介绍
半桥电路是一种DC/DC变换器拓扑，广泛应用较大的功率场合，像电动车的充电装置等工况。其中，电网电压波动会导致半桥电路的绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)击穿，使得能量无法正常传输，甚至出现半桥电源端短路现象。当半桥电路的IGBT被击穿时，会引起电源输出电压数值不准确，从而导致其他用电设备(负载)无法正常工作。然而，针对IGBT被击穿的问题，传统的半桥电路通过提高开关管的过流能力来解决。此时，通过提高开关管的过流能力，仍然会存在IGBT被击穿的隐患。从而，使得传统半桥电路的可靠性偏低，导致产品的使用寿命短。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统半桥电路中IGBT被击穿导致的可靠性偏低的问题，提供一种半桥变换器及其控制方法。本申请提供一种半桥变换器。所述半桥变换器包括变压器、第一开关单元、第一电容、第二电容、第二开关单元、第三开关单元、控制单元以及变压器输出侧控制电路。所述第一开关单元设置于所述变压器的输入侧。所述第一开关单元的第一端与所述变压器的第一端连接。所述第一电容的第一端与所述第一开关单元的第二端连接。所述第二电容的第一端与所述第一电容的第二端连接。且所述第二电容的第一端与所述变压器的第二端连接。所述第二电容的第二端接地。所述第二开关单元设置于所述变压器的输入侧。所述第二开关单元的第一端与所述第二电容的第二端连接。所述第二开关单元的第二端与所述变压器的第一端连接。所述第三开关单元设置于所述变压器的输入侧。所述第三开关单元的第一端与所述第二电容的第二端连接。所述第三开关单元的第二端与所述变压器的第二端连接。所述控制单元分别与所述第一开关单元的第三端、所述第二开关单元的第三端、所述第三开关单元的第三端连接，用于分别控制所述第一开关单元、所述第二开关单元以及所述第三开关单元的闭合或断开。所述变压器输出侧控制电路设置于所述变压器的输出侧。且所述变压器输出侧控制电路与负载连接，用于对所述变压器的输出侧电路进行调控。在一个实施例中，所述变压器输出侧控制电路包括第四开关单元、第五开关单元以及第六开关单元。所述第四开关单元设置于所述变压器的输出侧。所述第四开关单元的第一端与所述变压器的第六端连接。所述第四开关单元的第二端与所述负载的第一端连接。所述第五开关单元设置于所述变压器的输出侧。所述第五开关单元的第一端与所述变压器的第三端连接。所述第五开关单元的第二端与所述第四开关单元的第二端连接。所述第六开关单元设置于所述变压器的输出侧。所述第六开关单元的第一端与所述第四开关单元的第二端连接。所述第六开关单元的第二端与所述负载的第二端连接。且所述第六开关单元的第二端与所述变压器的第四端连接。所述变压器的第四端与第五端连接。所述控制单元分别与所述第四开关单元的第三端、所述第五开关单元的第三端以及所述第六开关单元的第三端连接，用于分别控制所述第四开关单元、所述第五开关单元以及所述第六开关单元的闭合或断开。在一个实施例中，所述变压器输出侧控制电路还包括电感。所述电感的第一端与所述第四开关单元的第二端连接。所述电感的第二端与所述负载的第一端连接。在一个实施例中，所述变压器输出侧控制电路还包括第三电容与第四电容。所述第三电容的第一端与所述负载的第一端连接。所述第三电容的第二端与所述负载的第二端连接。所述第四电容的第一端与所述负载的第一端连接。所述第四电容的第二端与所述负载的第二端连接。在一个实施例中，所述控制单元包括开关控制单元与第一采样电路。所述开关控制单元分别与所述第一开关单元的第三端、所述第二开关单元的第三端、所述第三开关单元的第三端、所述第四开关单元的第三端、所述第五开关单元的第三端以及所述第六开关单元的第三端连接。所述第一采样电路用于获取所述负载信息。在一个实施例中，所述控制单元还包括第二采样电路。所述第二采样电路与所述开关控制单元连接，用于将所述第二采样电路采集的信息传输至所述开关控制单元。所述半桥变换器还包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻。所述第一电阻的第一端与所述第一开关单元的第一端连接。所述第二采样电路与所述第一电阻的第二端连接，用于获取所述第一电阻的电流。所述第二电阻的第一端与所述第二开关单元的第一端连接。所述第二采样电路与所述第二电阻的第二端连接，用于获取所述第二电阻的电流。所述第三电阻的第一端与所述第三开关单元的第一端连接。所述第二采样电路与所述第三电阻的第二端连接，用于获取所述第三电阻的电流。在一个实施例中，本申请提供一种半桥变换器控制方法，采用如上述实施例中任一实施例中所述半桥变换器。所述半桥变换器控制方法包括：所述开关控制单元控制所述第一开关单元闭合，所述第二开关单元与所述第三开关单元断开；以及所述开关控制单元控制所述第四开关单元闭合，所述第五开关单元与所述第六开关单元断开。在一个实施例中，所述半桥变换器控制方法还包括：所述开关控制单元控制所述第二开关单元闭合，所述第一开关单元与所述第三开关单元断开；以及所述开关控制单元控制所述第五开关单元闭合，所述第四开关单元与所述第六开关单元断开。在一个实施例中，本申请提供一种半桥变换器控制方法，采用如上述实施例中任一实施例中所述半桥变换器。所述半桥变换器控制方法包括：当所述第二采样电路检测所述第一电阻的电流超过阈值电流时，所述第一开关单元损坏；所述开关控制单元控制所述第三开关单元闭合，所述第二开关单元断开；以及所述开关控制单元控制所述第四开关单元闭合，所述第五开关单元与所述第六开关单元断开。在一个实施例中，所述半桥变换器控制方法还包括：当所述第二采样电路检测所述第一电阻的电流超过阈值电流时，所述第一开关单元损坏；所述开关控制单元控制所述第二开关单元与所述第三开关单元断开；以及所述开关控制单元控制所述第四开关单元与所述第五开关单元断开，所述第六开关单元闭合。在一个实施例中，本申请提供一种半桥变换器控制方法，采用如上述实施例中任一实施例中所述半桥变换器。所述半桥变换器控制方法包括：当所述第二采样电路检测所述第二电阻的电流超过阈值电流时，所述第二开关单元损坏；所述开关控制单元控制所述第一开关单元与所述第三开关单元闭合；以及所述开关控制单元控制所述第四开关单元闭合，所述第五开关单元与所述第六开关单元断开。在一个实施例中，所述半桥变换器控制方法还包括：当所述第二采样电路检测所述第二电阻的电流超过阈值电流时，所述第二开关单元损坏；所述开关控制单元控制所述第一开关单元与所述第三开关单元断开；以及所述开关控制单元控制所述第四开关单元与所述第五开关单元断开，所述第六开关单元闭合。在一个实施例中，本申请提供一种半桥变换器控制方法，采用如上述实施例中任一实施例中所述半桥变换器。所述半桥变换器控制方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半桥变换器，其特征在于，包括：/n变压器(40)；/n第一开关单元(10)，设置于所述变压器(40)的输入侧，所述第一开关单元(10)的第一端与所述变压器(40)的第一端连接；/n第一电容(810)，所述第一电容(810)的第一端与所述第一开关单元(10)的第二端连接；/n第二电容(820)，所述第二电容(820)的第一端与所述第一电容(810)的第二端连接，且所述第二电容(820)的第一端与所述变压器(40)的第二端连接，所述第二电容(820)的第二端接地；/n第二开关单元(20)，设置于所述变压器(40)的输入侧，所述第二开关单元(20)的第一端与所述第二电容(820)的第二端连接，所述第二开关单元(20)的第二端与所述变压器(40)的第一端连接；/n第三开关单元(30)，设置于所述变压器(40)的输入侧，所述第三开关单元(30)的第一端与所述第二电容(820)的第二端连接，所述第三开关单元(30)的第二端与所述变压器(40)的第二端连接；/n控制单元(60)，分别与所述第一开关单元(10)的第三端、所述第二开关单元(20)的第三端、所述第三开关单元(30)的第三端连接，用于分别控制所述第一开关单元(10)、所述第二开关单元(20)以及所述第三开关单元(30)的闭合或断开；/n变压器输出侧控制电路(50)，设置于所述变压器(40)的输出侧，且所述变压器输出侧控制电路(50)与负载(70)连接，用于对所述变压器(40)的输出侧电路进行调控。/n...

【技术特征摘要】
1.一种半桥变换器，其特征在于，包括：
变压器(40)；
第一开关单元(10)，设置于所述变压器(40)的输入侧，所述第一开关单元(10)的第一端与所述变压器(40)的第一端连接；
第一电容(810)，所述第一电容(810)的第一端与所述第一开关单元(10)的第二端连接；
第二电容(820)，所述第二电容(820)的第一端与所述第一电容(810)的第二端连接，且所述第二电容(820)的第一端与所述变压器(40)的第二端连接，所述第二电容(820)的第二端接地；
第二开关单元(20)，设置于所述变压器(40)的输入侧，所述第二开关单元(20)的第一端与所述第二电容(820)的第二端连接，所述第二开关单元(20)的第二端与所述变压器(40)的第一端连接；
第三开关单元(30)，设置于所述变压器(40)的输入侧，所述第三开关单元(30)的第一端与所述第二电容(820)的第二端连接，所述第三开关单元(30)的第二端与所述变压器(40)的第二端连接；
控制单元(60)，分别与所述第一开关单元(10)的第三端、所述第二开关单元(20)的第三端、所述第三开关单元(30)的第三端连接，用于分别控制所述第一开关单元(10)、所述第二开关单元(20)以及所述第三开关单元(30)的闭合或断开；
变压器输出侧控制电路(50)，设置于所述变压器(40)的输出侧，且所述变压器输出侧控制电路(50)与负载(70)连接，用于对所述变压器(40)的输出侧电路进行调控。


2.如权利要求1所述的半桥变换器，其特征在于，所述变压器输出侧控制电路(50)包括：
第四开关单元(510)，设置于所述变压器(40)的输出侧，所述第四开关单元(510)的第一端与所述变压器(40)的第六端连接，所述第四开关单元(510)的第二端与所述负载(70)的第一端连接；
第五开关单元(520)，设置于所述变压器(40)的输出侧，所述第五开关单元(520)的第一端与所述变压器(40)的第三端连接，所述第五开关单元(520)的第二端与所述第四开关单元(510)的第二端连接；
第六开关单元(530)，设置于所述变压器(40)的输出侧，所述第六开关单元(530)的第一端与所述第四开关单元(510)的第二端连接，所述第六开关单元(530)的第二端与所述负载(70)的第二端连接，且所述第六开关单元(530)的第二端与所述变压器(40)的第四端连接，所述变压器(40)的第四端与第五端连接；
所述控制单元(60)分别与所述第四开关单元(510)的第三端、所述第五开关单元(520)的第三端以及所述第六开关单元(530)的第三端连接，用于分别控制所述第四开关单元(510)、所述第五开关单元(520)以及所述第六开关单元(530)的闭合或断开。


3.如权利要求2所述的半桥变换器，其特征在于，所述变压器输出侧控制电路(50)还包括：
电感(540)，所述电感(540)的第一端与所述第四开关单元(510)的第二端连接，所述电感(540)的第二端与所述负载(70)的第一端连接。


4.如权利要求3所述的半桥变换器，其特征在于，所述变压器输出侧控制电路(50)还包括：
第三电容(550)，所述第三电容(550)的第一端与所述负载(70)的第一端连接，所述第三电容(550)的第二端与所述负载(70)的第二端连接；
第四电容(560)，所述第四电容(560)的第一端与所述负载(70)的第一端连接，所述第四电容(560)的第二端与所述负载(70)的第二端连接。


5.如权利要求4所述的半桥变换器，其特征在于，所述控制单元(60)包括：
开关控制单元(610)，分别与所述第一开关单元(10)的第三端、所述第二开关单元(20)的第三端、所述第三开关单元(30)的第三端、所述第四开关单元(510)的第三端、所述第五开关单元(520)的第三端以及所述第六开关单元(530)的第三端连接；
第一采样电路(620)，用于获取所述负载(70)信息。


6.如权利要求5所述的半桥变换器，其特征在于，所述控制单元(60)还包括第二采样电路(630)，所述第二采样电路(630)与所述开关控制单元(610)连接，用于将所述第二采样电路(630)采集的信息传输至所述开关控制单元(610)；
所述半桥变换器还包括：
第一电阻(910)，所述第一电阻(910)的第一端与所述第一开关单元(10)的第一端连接，所述第二采样电路(630)与所述第一电阻(910)的第二端连接，用于获取所述第一电阻(910)的电流；
第二电阻(920)，所述第二电阻(920)的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏玉海，金国义，黄银彬，史欧阳，颜培炎，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44