CN103036407A

CN103036407A - 一种用于全桥车载充电机的软开关控制电路

Info

Publication number: CN103036407A
Application number: CN2012105183724A
Authority: CN
Inventors: 茅园
Original assignee: JIANGSU JIAYU NEW POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGSU JIAYU NEW POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2013-04-10

Abstract

本发明公开一种用于全桥车载充电机的软开关控制电路，控制芯片的第1脚分别与电阻R17一引脚、二极管D5阴极、门电路B的第6输入脚相连、第2脚分别与电阻R19一引脚、二极管D9阴极、门电路C第8输入脚相连；电阻R17另一引脚分别与电容C13、二极管D5阳极相连，并输出“左下”驱动信号；电阻R19另一脚分别与电容C15、二极管D9阳极相连，并输出“右下”驱动信号；门电路B第4输出脚与门电路C第9输入脚相连，并输出“左上”驱动信号；门电路C第10输出脚与门电路B第5输入脚相连，并输出“右上”信号，经过门电路的逻辑运算，转换为可以直接驱动全桥的控制信号，实现软开关控制。

Description

一种用于全桥车载充电机的软开关控制电路

技术领域

本发明是一种用于对电动汽车进行充电的充电机控制电路，具体是用于全桥车载充电机控制电路。

背景技术

节能环保的新能源电动汽车逐步成为未来汽车发展的趋势。目前，充电机的控制电路一般采用全桥硬开关的控制方式，损耗大，开关器件易损坏，不适合在车载充电机领域。传统的全桥软开关控制技术是移相技术，该控制技术由专门的控制芯片发出四路驱动波形，图1所示为全桥的拓扑，由左上、右上、左下、右下四个开关管组成，每个驱动波形的脉宽一定，左上与右下的驱动波形错开一定角度，右上与左下的驱动波形错开一定角度，上管与下管有一定的死区时间，通过这种方式来实现软开关控制。这种控制方式的缺陷是空载环流损耗大、带大负载后占空比丢失严重、整机的效率无法进一步提高、专门的控制芯片相应的成本也比较高。

发明内容

本发明的目的是要针对目前充电机控制电路中专门集成芯片移相控制损耗大、成本高、不适用于车载充电机中等缺陷，提出一种损耗小、成本低的用于全桥车载充电机的软开关控制电路。

本发明采用的技术方案是：控制芯片的第1脚分别与电阻R17一引脚、二极管D5阴极、门电路B的第6输入脚相连；控制芯片的第2脚分别与电阻R19一引脚、二极管D9阴极、门电路C的第8输入脚相连；电阻R17的另外一引脚分别与电容C13、二极管D5阳极相连，并输出“左下” 驱动信号；电阻R19的另外一脚分别与电容C15、二极管D9阳极相连，并输出“右下”驱动信号；门电路B的第4输出脚与门电路C的第9输入脚相连，并输出“左上”驱动信号；门电路C的第10输出脚与门电路B的第5输入脚相连，并输出“右上”信号；“左上”、“右上”、“左下”、“右下”驱动信号经驱动放大器放大后分别控制全桥电路中的“左上”、“右上”、“左下”、“右下”开关管。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明采用逐周期峰值电流控制芯片，经过门电路的逻辑运算，转换为可以直接驱动全桥的控制信号，并实现软开关技术。解决了移相控制技术中存在的空载环流损耗大、重载占空比丢失严重的缺陷，大大提高效率，节约能源。

2、本发明加入了死区时间，保证全桥的上下桥臂不会出现直通的现象，提高了系统的可靠性。结构简单、成本低、性能稳定。

附图说明

图1是背景技术中的全桥拓扑结构；

图2是本发明电路结构图；

图3是本发明的工作模式图。

具体实施方式

图2中，本发明的控制芯片1为逐周期峰值电流集成芯片，控制芯片1有2个控制信号脚，分别是1脚和2脚。1脚分别与电阻R17一引脚、二极管D5阴极、门电路B的第6输入脚相连；2脚分别与电阻R19一引脚、二极管D9阴极、门电路C的第8输入脚相连。电阻R17的另外一引脚分别与电容C13、二极管D5阳极相连，并输出“左下” 驱动信号。电阻R19的另外一脚分别与电容C15、二极管D9阳极相连，并输出“右下”驱动信号。门电路B的第4输出脚与门电路C的第9输入引脚相连，并输出“左上” 驱动信号。门电路C的第10输出脚与门电路B的第5输入脚相连，并输出“右上”信号。“左上”、“右上”、“左下”、“右下”驱动信号分别输入图1所示的全桥电路的“左上”、“右上”、“左下”、“右下”开关管，四个驱动信号分别控制全桥中相应的四个开关管。

电容C13、C15为普通瓷片电容，门电路B和门电路C为与非门电路。

控制芯片1产生两路驱动波形，经过门电路B产生左上驱动信号，经过门电路C产生右上的驱动信号。其工作模式如3所示，在图3中，在t1-t2时间内，因左下开关管为高电平，右下开关管为低电平，逻辑运算得左上开关管为低电平，右上开关管为高电平；在t2-t3时间内，左下开关管为低电平，右下开关管仍为低电平，左上开关管保持低电平，右上开关管保持高电平；t3-t4时间内，左下开关管为低电平，右下开关管为高电平，左上开关管为高电平，右上开关管为低电平；t4-t5时间内，左下开关管为低电平，右下开关管为低电平，左上开关管保持为高电平，右上开关管保持为低电平。从图3中可以知道左下开关管和左上开关管之间的时差t3-t2，右下开关管和右上开关管之间的时差t5-t4，称之为死区时间，防止全桥上下功率器件的直通。

由控制芯片1产生两路互补的驱动波形，设置死区时间，两路驱动波形经过门电路进行逻辑运算得到另外两路波形，将这四路波形送入到驱动放大器，经驱动放大器放大后控制相应功率器件。驱动波形的左上开关管与右上开关管的脉宽固定、改变左下开关管与右下开关管的脉宽。在一个工作周期内，左上开关管与右下开关管同时导通，一段时间后，右下开关管先关断，再关断左上开关管，右上开关管与左下开关管同时导通，一段时间后，左下开关管先关断，再关断右上开关管。通过这种方式来实现软开关技术。

在图2中有两个电容C13和C15，其作用是右下信号在t3时间有一定延迟，左下在t5时间有一定延迟，从而加入了死区时间。产生的四路驱动波形驱动图1所示的四个开关管，从而实现了软开关技术。

Claims

1.一种用于全桥车载充电机的软开关控制电路，包括峰值电流控制芯片，其特征是：控制芯片的第1脚分别与电阻R17一引脚、二极管D5阴极、门电路B的第6输入脚相连；控制芯片的第2脚分别与电阻R19一引脚、二极管D9阴极、门电路C的第8输入脚相连；电阻R17的另外一引脚分别与电容C13、二极管D5阳极相连，并输出“左下” 驱动信号；电阻R19的另外一脚分别与电容C15、二极管D9阳极相连，并输出“右下”驱动信号；门电路B的第4输出脚与门电路C的第9输入脚相连，并输出“左上”驱动信号；门电路C的第10输出脚与门电路B的第5输入脚相连，并输出“右上”信号；“左上”、“右上”、“左下”、“右下”驱动信号经驱动放大器放大后分别控制全桥电路中的“左上”、“右上”、“左下”、“右下”开关管。

2.根据权利要求1所述的一种用于全桥车载充电机的软开关控制电路，其特征是：电容C13、C15均为瓷片电容，门电路B和门电路C均为与非门电路。