CN102403712A - 一种车载充电机中移相全桥二极管尖峰的处理电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载充电机中移相全桥二极管尖峰的处理电路，包括由四个开关管组成的全桥电路、变压器、整流桥以及尖峰吸收电路，其特征在于所述尖峰吸收电路包括滤波电感L2、二极管D15、电阻R15和电容C8，其中滤波电感L2串联在整流桥输出桥臂正端与充电机的正电压输出端OUT+之间，二极管D15与电阻R15串联后连接在滤波电感L2的两端，电容C8一端连接在二极管D15与电阻R15的公共端，另一端连接整流桥的输出桥臂负端。本发明将尖峰部分能量通过二极管和电容，释放到输出端，抑制了整流二极管的反向尖峰，减小了二极管寄生电容和变压器的漏感的振荡能量，从而减小了损耗。而且电路简单易实现，提高了效率。
Description
技术领域
本发明涉及车载充电领域，具体涉及一种车载充电机中移相全桥二极管尖峰的处理电路。
背景技术
在电动汽车领域，动力电池组电压常常在200V甚至300V以上，在移相全桥方案中，整流二极管的电压尖峰很高，解决方法常用RC，《脉宽调制》书中整流二极管串联等方法，用RC吸收，虽然对尖峰吸收起到一定效果，但电阻上的损耗过大。采用尖峰抑制器一是成本较高，另外对尖峰吸收是建立在损耗的基础上，从而使得整机效率低。整流二极管串联，很容易解决二极管的尖峰问题，但变压器副边两匝，增加绕线难度，增加了四个极管，增加了成本，增加了损耗。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种车载充电机中移相全桥二极管尖峰的处理电路，包括由四个开关管组成的全桥电路、变压器、整流桥以及尖峰吸收电路，其特征在于所述尖峰吸收电路包括滤波电感L2、二极管D15、电阻R15和电容C8，其中滤波电感L2串联在整流桥输出桥臂正端与充电机的正电压输出端OUT+之间，二极管D15与电阻R15串联后连接在滤波电感L2的两端，电容C8一端连接在二极管D15与电阻R15的公共端，另一端连接整流桥的输出桥臂负端。
其中，在充电机的正电压输出端OUT+和负电压输出端OUT-之间还连接有滤波电容C6。
其中，在变压器的原边串联有电感L1。
进一步，四个开关管每个都并联有寄生反向二管和寄生电容。
本发明将尖峰部分能量通过二极管和电容，释放到输出端，抑制了整流二极管的反向尖峰，减小了二极管寄生电容和变压器的漏感的振荡能量，从而减小了损耗。而且电路简单易实现，提高了效率。
附图说明
图1：车载充电机中移相全桥二极管尖峰的处理电路示意图。
具体实施方式
参见图1所示，本发明提供的一种车载充电机中移相全桥二极管尖峰的处理电路，包括由开关管Q1-Q4组成的全桥电路，其中开关管Q2和Q4组成滞后桥臂，开关管Q1和Q3组成超前桥臂， 开关管Q1-Q4每个都有寄生反向二管和寄生电容。Q1、Q4或Q2、Q3两个斜对脚的开关管开通时，有能量从变压器T6原边到副边输出。变压器T6的副边连接到二极管D10-D13组成的整流桥中，整流桥中的二极管D10和D11的阴极接有滤波电感L2，电感L2处连接有由二极管D15、电阻R15和电容C8组成的RCD电路，用于吸收二极管D13的尖峰电压，其中二极管D15与电阻R15串联，连接在电感L2的两端，电容C8一端连接在D15与R15的公共端，另一端连接整流桥中的二极管D12和D13的阳极，在充电机的正电压输出端OUT+和负电压输出端OUT-之间还连接有滤波电容C6。在变压器T6的原边串联有电感L1。
工作情况如下：
1、开关管Q1和开关管Q4开通时输出功率，开关管Q1关断时、电流方向仍然从A-P2-P1-L1-B-Q4，此时开关管Q3寄生电容电荷被抽走，电压下降，然后开通开关管Q3。
2、关断开关管Q4，电流给开关管Q4的寄生电容充电，开关管Q4电压上升，开关管Q2的漏源极电压下降，直到开关管Q2寄生的反向二极管导通，开关管Q2漏源极电压为0,此时开通开关管Q2，实现零电压开通，在续流过程中，主要由电感提供能量，整流二极管全部导通。
3、开通开关管Q2时，电流按VDD-Q2-L1-P1-P2-A-Q3的方向，向副边输出能量，此时，变压器副边S1端输出为正电压，加在二极管D13上面，开关管D13的电流由开关管D13到开关管D11方向变为截止，由于二极管存在寄生电容，造成了变压器副边漏感和二极管的电容发生谐振，会在二极管D13上产生很高的电压尖峰，使二极管容易被击穿。在电感L2处采用RCD吸收，会有效吸收整流桥四个二极管D11、D12、D13、D14的尖峰问题，当电感前出现尖峰电压U1时，尖峰电压U1高于电容C8的电压U2,电流通过二极管D15向C8充电，直到C8的电压和电感前电压U3达到相同，之后电感前电压降为Us，其中Us<U2<U3<U4;由于C8的电压高于Us,二极管D15截止，C8通过电阻R15-C6放电，电压再降回U2，也就相当于把电压尖峰U1降为一个比较低的U2，从而起到对二极管电压尖峰的抑制。
常规的尖峰吸收电路是并联到二极管或者半桥上面，这种吸收方法是将尖峰的能量用电阻消耗掉，效率较低。本发明采用图1所示的方案，可以将一部分尖峰的能量传到输出端，较前面的吸收电路效率要高。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也实为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种车载充电机中移相全桥二极管尖峰的处理电路，包括由四个开关管组成的全桥电路、变压器、整流桥以及尖峰吸收电路，其特征在于所述尖峰吸收电路包括滤波电感L2、二极管D15、电阻R15和电容C8，其中滤波电感L2串联在整流桥输出桥臂正端与充电机的正电压输出端OUT+之间，二极管D15与电阻R15串联后连接在滤波电感L2的两端，电容C8一端连接在二极管D15与电阻R15的公共端，另一端连接整流桥的输出桥臂负端。
2.根据权利要求1所述的处理电路，其特征在于：在充电机的正电压输出端OUT+和负电压输出端OUT-之间还连接有滤波电容C6。
3.根据权利要求1或2所述的处理电路，其特征在于：在变压器的原边串联有电感L1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的处理电路，其特征在于：四个开关管每个都并联有寄生反向二管和寄生电容。
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