一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，属于电源装置技术领域，旨在解决现有全桥式电源电路存有剩磁积累，偏磁饱和的问题。它是由三相整流桥Ｄ１－３、功率场效应管Ｑ１－４、变压器Ｔ、数字集成电路ＩＣ、电阻Ｒ１－７、电容Ｃ１－１０、二极管Ｄ４－５和电抗器Ｌ连接组成的一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路。其结构新颖，能使功率变压器初始磁导始终不变，无偏磁饱和现象，体积小、重量轻，使用方便，适用于大功率充电电源、电镀电源、大功率电焊机电源等，有着广阔的推广应用前景。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电源装置
中 一种全桥式逆变电源电路。技术背景随着电器设备的日益发展和不断进步,在向大功率体积小型化方面发展 也对电源电路提出了更高的技术要求。在公知技术中，现有的全桥式电源电路主要是由整流桥、变压器、功率单管或大功率模块组成的H型交叉运行 全桥的电源电路，受其结构所限，体积体重较大，功率变压器难免剩磁积累， 有偏磁饱和现象，使用受到一定限制。
技术实现思路
为了克服现有技术之不足，解决现有全桥式电源电路存有剩磁积累，偏 磁饱和的问题，本技术提供一种结构新颖，设计创新，使其功率变压器 初始磁导始终不变，无剩磁积累，不存在偏磁饱和现象，其体积小、重量轻， 适用范围广，使用方便的新型全桥式电源电路。本技术解决上述问题所采用的技术方案是一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，它是由三相整流桥D1-3、功率 场效应管Q1-4、变压器T、数字集成电路IC、电阻R1-7、电容C1-10、 二 极管D4-5和电抗器L连接组成。三相整流桥Dl、 D2、 D3的输入端连AC380V 工频交流电源、输出接功率场效应管Ql-4组成的逆变桥，电阻Rl与电容 C9并联后接电阻R2与电容C10的并联共组成的并联组再与并联的电容Cl-3 接到三相整流桥Dl-3的直流侧，电容C4串联电阻R3、电容C5串联电阻R4、电容C6串联电阻R5、电容C7串联电阻R6后分别并联到功率场效应 管Ql、 Q2、 Q3、 Q4的源极和漏极，功率场效应管Ql-2的漏极与三相整 流桥Dl-3正极相连，功率场效应管Q3-4的源极与三相整流桥Dl-3负极相 连并串联电容C8后连于功率变压器T初极，功率场效应管Ql-2的源极与 功率场效应管Q3-4的漏极相连后并联于功率变压器T初极另端，功率场效 应管Ql-4的栅极分别接数字集成电路IC,变压器T次极串联整流二极管 D4-5接数字集成电路IC和电阻R5、电抗器L后接直流输出线a、 b。上述一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路,所述逆变桥或为IGBT组成 的逆变桥。上述一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，所述功率场效应管Ql与 Q2脉宽相等，功率场效应管Q3与Q4脉宽相等，且功率场效应管Q3与 Q4脉宽大于功率场效应管Ql与Q2的脉宽。上述一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，所述的数字集成电路IC优 选采用LPC2132型集成电路，或是AT90PWM3型集成电路，以及其它适 用型集成电路。本技术的工作原理当功率场效应管Ql、 Q2开通时，功率场效 应管Q3、 Q4关断，变压器T初极接受全压双臂电流，电流方向为上正下 负，当功率场效应管Q3、 Q4开通时，功率场效应管Ql、 Q2关断，变压 器T初极上端准0电位一零压零流。可见，变压器在每个运行周期所能得 到的这种归0时刻，会使剩磁消除，无剩磁则无剩磁积累，进而无偏磁现象， 更无磁饱和。又因本技术采用了数字集成电路的推动，加之双下管无运 行应力，完全具备超高频运行特性。实际中，根据这一电路原理可以加大励 磁电流令同一变压器传输更大功率；同理，相同功率的传输就可将变压器体 积縮小，也可根据实际需要以小电流超高频运行，使功率传输同等。由于本技术设计采用了上述技术方案，有效地解决了现有桥式电源 电路存有剩磁积累，偏磁饱和的问题。经过数次试验试用结果表明，它与现 有技术相比，具有结构新颖，设计创新，使其功率变压器初始磁导始终不变， 无剩磁积累，不存在偏磁饱和现象，其体积小、重量轻，适用范围广，使用 方便等优点，适用于大功率充电电源、电镀电源、大功率电焊机电源等，有 着广阔的推广应用前景。附图说明以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。 图1是本技术实施例的原理电路图。具体实施方式如附图1所示实施例，本技术是由三相整流桥D1、 D2、 D3的输 入端连AC380V工频交流电源、输出接功率场效应管Q1-4组成的逆变桥， 电阻Rl与电容C9并联后接电阻R2与电容CIO的并联共组成的并联组再 与并联的电容Cl-3接到三相整流桥Dl-3的直流侧，电容C4串联电阻R3、 电容C5串联电阻R4、电容C6串联电阻R5、电容C7串联电阻R6后分别 并联到功率场效应管Q1、 Q2、 Q3、 Q4的源极和漏极，功率场效应管Ql-2 的漏极与三相整流桥Dl-3正极相连，功率场效应管Q3-4的源极与三相整 流桥Dl-3负极相连并串联电容C8后连于功率变压器T初极，功率场效应 管Ql-2的源极与功率场效应管Q3-4的漏极相连后并联于功率变压器T初 极另端，功率场效应管Ql-4的栅极分别接数字集成电路IC，变压器T次 极串联整流二极管D4-5接数字集成电路IC和电阻R5、电抗器L后接直流 输出线a、 b所连接组成的一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路。本实施例中数字集成电路IC采用的LPC2132型集成电路。权利要求1、一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，其特征在于，它是由三相整流桥(D1、D2、D3)的输入端连AC380V工频交流电源、输出接功率场效应管(Q1-4)组成的逆变桥，电阻(R1)与电容(C9)并联后接电阻(R2)与电容(C10)的并联共组成的并联组再与并联的电容(C1-3)接到三相整流桥(D1-3)的直流侧，电容(C4)串联电阻(R3)、电容(C5)串联电阻(R4)、电容(C6)串联电阻(R5)、电容(C7)串联电阻(R6)后分别并联到功率场效应管(Q1、Q2、Q3、Q4)的源极和漏极，功率场效应管(Q1-2)的漏极与三相整流桥(D1-3)极相连，功率场效应管(Q3-4)的源极与三相整流桥(D1-3)负极相连并串联电容(C8)后连于功率变压器(T)初极，功率场效应管(Q1-2)的源极与功率场效应管(Q3-4)的漏极相连后并联于功率变压器(T)初极另端，功率场效应管(Q1-4)的栅极分别接数字集成电路(IC)，变压器(T)次极串联整流二极管(D4-5)接数字集成电路(IC)和电阻(R5)、电抗器(L)后接直流输出线(a、b)。2、 根据权利要求l所述的一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，其特 征在于，逆变桥为IGBT组成的逆变桥。3、 根据权利要求l所述的一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，其特 征在于，功率场效应管(Ql)与(Q2)脉宽相等，功率场效应管(Q3)与(Q4) 脉宽相等，且功率场效应管(Q3)与(Q4)脉宽大于功率场效应管(Ql)与(Q2)的脉宽。4、 根据权利要求l所述的一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，其特 征在于，数字集成电路(IC)为LPC2132型集成电路或AT90P醫3型集成电 路。专利摘要本技术公开了一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，属于电源装置
，旨在解决现有全桥式电源电路存有剩磁积累，偏磁饱和的问题。它是由三相整流桥D1-3、功率场效应管Q1-4、变压器T、数字集成电路IC、电阻R1-7、电容C1-10、二极管D4-5和电抗器L连接组成的一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路。其结构新颖，能使功率变压器初始磁导始终不变，无偏磁饱和现象，体积小、重量轻，使用方便，适用于大功率充电电源、电镀电源、大功率电焊机电源等，有着广阔的推广应用前景。文档编号H02M3/335GK201153242SQ200820004本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，其特征在于，它是由三相整流桥（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）的输入端连ＡＣ３８０Ｖ工频交流电源、输出接功率场效应管（Ｑ１－４）组成的逆变桥，电阻（Ｒ１）与电容（Ｃ９）并联后接电阻（Ｒ２）与电容（Ｃ１０）的并联共组成的并联组再与并联的电容（Ｃ１－３）接到三相整流桥（Ｄ１－３）的直流侧，电容（Ｃ４）串联电阻（Ｒ３）、电容（Ｃ５）串联电阻（Ｒ４）、电容（Ｃ６）串联电阻（Ｒ５）、电容（Ｃ７）串联电阻（Ｒ６）后分别并联到功率场效应管（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）的源极和漏极，功率场效应管（Ｑ１－２）的漏极与三相整流桥（Ｄ１－３）正极相连，功率场效应管（Ｑ３－４）的源极与三相整流桥（Ｄ１－３）负极相连并串联电容（Ｃ８）后连于功率变压器（Ｔ）初极，功率场效应管（Ｑ１－２）的源极与功率场效应管（Ｑ３－４）的漏极相连后并联于功率变压器（Ｔ）初极另端，功率场效应管（Ｑ１－４）的栅极分别接数字集成电路（ＩＣ），变压器（Ｔ）次极串联整流二极管（Ｄ４－５）接数字集成电路（ＩＣ）和电阻（Ｒ５）、电抗器（Ｌ）后接直流输出线（ａ、ｂ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王广辉，
申请(专利权)人：王广辉，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]