一种高效谐振移相变换电路结构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高效谐振移相变换电路结构，包括直流输入单元、高频变压器和输出整流及滤波单元；高频变压器的输入端与输出端分别连接直流输入单元和输出整流及滤波单元；直流输入单元包括LC谐振回路、逆变超前臂电路、逆变滞后臂电路以及超前臂辅助回路；逆变滞后臂电路并联母线电容，母线电容与逆变超前臂并联，母线电容C1一端接地。本实用新型专利技术基于移相谐振电路设计加入了超前臂辅助回路，实现了直流电源电压宽范围输出。现了直流电源电压宽范围输出。现了直流电源电压宽范围输出。

【技术实现步骤摘要】
一种高效谐振移相变换电路结构


[0001]本技术涉及开关电源电路
，特别涉及一种高效谐振移相变换电路结构。

技术介绍

[0002]LLC谐振电路具有电路结构简单、适用功率大、效能高和抗干扰性能强等明显优势，目前为开关电源领域一个重要的研究发展方向。
[0003]现有的LLC谐振变换电路虽然具有零电压开关(ZVS)高效率的特点，但它不适合宽输出电压变化的场合。在宽输出电压变化的环境、尤其是输出电压需要从0V起控的情况，一般采用PWM调宽或移相调宽的电路结构。
[0004]移相调宽的电路因为能够在一定条件做到ZVS开关，也曾得到较多的关注和应用。然而普通的移相调宽谐振电路虽然超前臂容易做到ZVS开关，但滞后臂实现ZVS开关条件比较难、同时开关不能实现零电压关断或零电流关断，因此整机效率不太理想。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本技术提供了一种高效谐振移相变换电路结构，在传统的移相谐振电路的基础上，设计加入超前臂辅助回路结构，超前臂采用MOSFET或IGBT，实现超前臂的零电压关断，并在逆变超前臂回路串入谐振电容C2，滞后臂采用IGBT管，在宽负载范围实现超前臂ZVS开通、滞后臂实现ZCS关断、在中大负载时超前臂还实现零电压关断。
[0006]本技术提供了一种高效谐振移相变换电路结构，具体技术方案如下：
[0007]包括直流输入单元、高频变压器和输出整流及滤波单元；
[0008]所述高频变压器的输入端与输出端分别连接所述直流输入单元和所述输出整流及滤波单元；
[0009]所述直流输入单元包括LC谐振回路、逆变超前臂电路、逆变滞后臂电路以及超前臂辅助回路；
[0010]所述逆变超前臂电路由第一导通单元和第二导通单元串联构成，所述逆变滞后臂电路由第三导通单元和第四导通单元串联构成；
[0011]所述逆变滞后臂电路并联母线电容C1，所述母线电容C1与所述逆变超前臂并联，所述母线电容C1一端接地；
[0012]所述超前臂辅助回路与所述逆变超前臂电路的所述第二导通单元并联，所述LC谐振回路一端连接在所述第一导通单元和第二导通单元之间，另一端与所述高频变压器输入端线圈上端连接。
[0013]进一步的，所述第一导通单元和第二导通单元的电路结构相同。
[0014]进一步的，所述第一导通单元和第二导通单元，均由一个三极管、一个二极管和一个电容构成；
[0015]其中，三极管的发射极和集电极与二极管以及电容并联连接。
[0016]进一步的，所述第三导通单元和第四导通单元的电路结构相同。
[0017]进一步的，所述第三导通单元和第四导通单元的电路，均由一个三极管和一个二极管构成；
[0018]其中，所述第三导通单元和第四导通单元中三极管的发射极与集电极连接，所述第三导通单元中三极管的集电极与二极管输出端连接，所述第四导通单元中三极管的发射极与二极管输入端连接。
[0019]进一步的，所述超前臂辅助回路由一个三极管、一个二极管和一个电容构成；
[0020]其中，二极管的输出端和输入端分别连接在三极管的集电极和发射极，电容一端串接在二极管的输出端。
[0021]进一步的，所述输出整流及滤波单元，由一个电感、一个电容和四个二极管构成；
[0022]其中，二极管两两串联之后并联连接，且与电容并联连接，电容与电感串接。
[0023]本技术的有益效果如下：
[0024]本技术基于移相谐振电路，在逆变超前臂电路与逆变滞后臂电路之间设计加入了超前臂辅助回路，实现了直流电源电压宽范围输出，同时在实现直流电源电压宽范围输出的情况下，大幅降低功率管的开关损耗、提高逆变效率、降低散热成本、提高了电源系统的工作可靠性。
附图说明
[0025]图1是本技术的电路结构示意图；
[0026]图2是本技术的电路导通时序说明示意图；
[0027]图3是本技术的t0
‑
t1时刻电路导通流向示意图；
[0028]图4是本技术的t1时刻电路导通流向示意图；
[0029]图5是本技术的t2时刻电路导通流向示意图；
[0030]图6是本技术的t3
‑
t4时刻电路导通流向示意图；
[0031]图7是本技术的t4时刻电路导通流向示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0033]实施例1
[0034]本技术的实施例1公开了一种高效谐振移相变换电路结构，如图1所示，包括直流输入单元、高频变压器和输出整流及滤波单元；
[0035]所述高频变压器的输入端与输出端分别连接所述直流输入单元和所述输出整流及滤波单元；
[0036]所述直流输入单元包括LC谐振回路、逆变超前臂电路、逆变滞后臂电路以及超前臂辅助回路；
[0037]所述逆变超前臂电路由第一导通单元和第二导通单元串联构成，所述逆变滞后臂
电路由第三导通单元和第四导通单元串联构成；
[0038]所述逆变滞后臂电路并联母线电容C1，所述母线电容C1与所述逆变超前臂并联，所述母线电容C1一端接地；
[0039]所述超前臂辅助回路与所述逆变超前臂电路的所述第二导通单元并联，所述LC谐振回路一端连接在所述第一导通单元和第二导通单元之间，另一端与所述高频变压器输入端线圈上端连接，高频电压器输入端线圈下端连接在第三导通单元和第四导通单元之间。
[0040]本实施例中，所述第一导通单元和第二导通单元的电路结构相同；
[0041]本实施例中，所述第一导通单元和第二导通单元，均由一个三极管、一个二极管和一个电容构成；
[0042]其中，三极管的发射极和集电极与二极管以及电容并联连接。
[0043]具体的，三极管Q1、Q2的集电极和发射极分别与对应二极管的输出端和输入端连接；三极管Q1的发射极与三极管Q2的集电极连接；
[0044]Q1的集电极与Q2的发射极分别连接所述母线电容C1的一端。
[0045]本实施例中，所述第三导通单元和第四导通单元的电路结构相同；
[0046]本实施例中，所述第三导通单元和第四导通单元的电路，均由一个三极管和一个二极管构成；
[0047]其中，所述第三导通单元和第四导通单元中三极管的发射极与集电极连接，所述第三导通单元中三极管的集电极与二极管输出端连接，所述第四导通单元中三极管的发射极与二极管输入端连接。
[0048]具体的，记所述第三导通单元中，三极管为Q3、二极管为D1；记所述第四导通单元中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效谐振移相变换电路结构，其特征在于，包括直流输入单元、高频变压器和输出整流及滤波单元；所述高频变压器的输入端与输出端分别连接所述直流输入单元和所述输出整流及滤波单元；所述直流输入单元包括LC谐振回路、逆变超前臂电路、逆变滞后臂电路以及超前臂辅助回路；所述逆变超前臂电路由第一导通单元和第二导通单元串联构成，所述逆变滞后臂电路由第三导通单元和第四导通单元串联构成；所述逆变滞后臂电路并联母线电容C1，所述母线电容C1与所述逆变超前臂并联，所述母线电容C1一端接地；所述超前臂辅助回路与所述逆变超前臂电路的所述第二导通单元并联，所述LC谐振回路一端连接在所述第一导通单元和第二导通单元之间，另一端与所述高频变压器输入端线圈上端连接。2.根据权利要求1所述的高效谐振移相变换电路结构，其特征在于，进一步的，所述第一导通单元和第二导通单元的电路结构相同。3.根据权利要求2所述的高效谐振移相变换电路结构，其特征在于，所述第一导通单元和第二导通单元，均由一个三极管、一个二极管和一个电容...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文长，郑尧，韩鹤光，
申请(专利权)人：四川航电微能源有限公司，
类型：新型
国别省市：