CN104578740A - 全桥软开关电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及全桥软开关电路，包括全桥变换电路、变压器T1以及整流电路，所述变压器T1的原边线圈与所述全桥变换电路连接，所述变压器T1的副边线圈与所述整流电路连接，还包括一续流电路，所述续流电路至少包括：第九二极管D9、第十二极管D10、第六电容C6以及电感L1，所述第六电容C6一端分别与所述整流电路以及所述电感L1一端连接，所述第六电容C6另一端与所述第九二极管D9的负端连接，所述第九二极管D9的正端分别与所述整流电路以及所述电感L1另一端连接；所述第十二极管D10的正端与所述第六电容C6一端或第九二极管D9的负端连接。发明全桥软开关电路可以有效抑制占空比丢失，控制稳定，成低廉。
Description
技术领域
本发明涉及软开关技术领域，特别是涉及全桥软开关电路。
背景技术
全桥软开关电路是很多电力电子主拓扑电路中的一项非常重要的电路，被广泛使用于各种中大功率变换器中。合理的软开通和软关断性能为电路提供了更优秀的技术性能。但现有技术中的全桥软开关电路，存在着次级输出占空比丢失现象，尤其应用于大变比升压输出的电路上，占空比丢失现象更为严重。
附图说明
图1为本发明实施例1全桥软开关电路的原理图；
图2为本发明实施例2全桥软开关电路的原理图；
图3为本发明实施例3全桥软开关电路的原理图；
图4为本发明实施例4全桥软开关电路的原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
实施例1：
参照图1，本发明所述的全桥软开关电路，其包括全桥变换电路、变压器T1以及整流电路，本发明的改进是，在整流电路的输出端加了一续流电路，该续流电路至少包括：第九二极管D9、第十二极管D10、第六电容C6以及电感L1，第六电容C6一端分别与整流电路以及所述电感L1一端连接，第六电容C6另一端与第九二极管D9的负端连接，第九二极管D9的正端分别与整流电路以及电感L1另一端连接；第十二极管D10的正端与第六电容C6一端或第九二极管D9的负端连接。
之所以说至少包括上述元件，是因为在上述原理的范围内，还可以对续流电路做出若干改进，例如在第九二极管D9的两端并联一电容等，只要是在该电路原理范围内即可。
续流电路还包括第七电容C7，第七电容C7一端与电感L1连接，另一端与第九二极管D9的正端连接。
该整流电路至少包括：第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7以及第八二极管D8，第五二极管D5的正端与所述第七二极管D7的负端连接，第六二极管D6的正端与第八二极管D8的负端连接，第五二极管D5的负端与第六二极管D6的负端连接，第七二极管D7的正端与第八二极管D8的正端连接，第六二极管D6的负端与第六电容C6连接，第八二极管D8的正端与所述第九二极管D9的正端连接，变压器T1的副边线圈的3脚与第五二极管D5的正端或第七二极管D7的负端连接，变压器T1的副边线圈的4脚与第六二极管D6的正端或第八二极管D8的负端连接。
该整流电路还可以加上其他元件，形成其他形式的整流桥或者使用本领域通用的整流电路。
该全桥变换电路至少包括：四个IGBT管：第一IGBT管Q1、第二IGBT管Q2、第三IGBT管Q3、第四IGBT管Q4；四个二极管：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4；四个电容：第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4，第一IGBT管Q1的集电极与第一二极管D1的负端连接后再与输入端Uin正极连接，第一IGBT管Q1的发射极与第一二极管D1的正端以及第三IGBT管Q3的集电极连接，第二IGBT管Q2的集电极与第二二极管D2的负端连接后再与输入端Uin正极连接，第二IGBT管Q2的发射极与第二二极管D2的正端以及第四IGBT管Q4的集电极连接，第三二极管D3的负端与第三IGBT管Q3的集电极连接，第三二极管D3的正端与第三IGBT管Q3的发射极连接后再与输入端Uin负极连接，第四二极管D4的负端与第四IGBT管Q4的集电极连接，第四二极管D4的正端与第四IGBT管Q4的发射极连接后再与输入端Uin负极连接，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4分别并联在所述第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4的两端，变压器T1的原边线圈1脚与第五电容C5一端连接，第五电容C5另一端与第二IGBT管Q2的发射极或所述第四IGBT管Q4的集电极连接，变压器T1的原边线圈2脚与第一IGBT管Q1的发射极或第三IGBT管Q3的集电极连接。
之所以说至少包括上述元件，是因为该全桥变换电路还可以根据需要加上其他元件，如实施例2~4所示。
该全桥软开关的次级续流电路的工作原理是：第六电容C6通过第十二极管D10在第一时间内被充电，嵌位住电感L1上的振铃电流；当C6被充满后，D10被断开；当电感L1处于续流状态时，第九二极管D9导通，电感L1上的能量被谐振到第六电容C6上，从而阻止第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8同时导通，防止变压器T1的3脚和4脚形成等电位，因此可以有效减少初级占空比丢失，保证该全桥软开关电路高效运行。该电路参数设计须满足如下能量关系的约束和限制：
,
其中，C为电容C6的容值，L为电感L1的电感量，Uo为母线电压，Io为负载电流。
实施例2：
与实施例1 不同的是，增设D11，C8后改为桥式连接，具体是：第十一二极管D11的负端与整流电路中第六二极管D6的负端连接，正端与第十二极管D10的负端以及第八电容C8的一端连接，第八电容C8的另一端与第九二极管D9的正端或整流电路中第八二极管D8的正端连接。
实施例3：
与实施例1 不同的是，增设D12，第十二二极管D12的负端与整流电路中第六二极管D6的负端连接，正端与第九二极管D9的正端或整流电路中第八二极管D8的正端连接，起辅助续流作用。
实施例4：
与实施例1 不同的是，增设第十三稳压二极管D13，第十三稳压二极管D13的负端与整流电路中第六二极管D6的负端连接，正端与第十二极管D10的正端或第九二极管D9的负端连接，起辅助保护作用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种全桥软开关电路，包括全桥变换电路、变压器T1以及整流电路，所述变压器T1的原边线圈与所述全桥变换电路连接，所述变压器T1的副边线圈与所述整流电路连接，其特征在于：还包括一续流电路，所述续流电路至少包括：第九二极管D9、第十二极管D10、第六电容C6以及电感L1，所述第六电容C6一端分别与所述整流电路以及所述电感L1一端连接，所述第六电容C6另一端与所述第九二极管D9的负端连接，所述第九二极管D9的正端分别与所述整流电路以及所述电感L1另一端连接；所述第十二极管D10的正端与所述第六电容C6一端或第九二极管D9的负端连接。
2.根据权利要求1所述的全桥软开关电路，其特征在于：所述续流电路还包括第七电容C7，所述第七电容C7一端与所述电感L1连接，另一端与所述第九二极管D9的正端连接。
3.根据权利要求1所述的全桥软开关电路，其特征在于：所述整流电路至少包括：第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7以及第八二极管D8，所述第五二极管D5的正端与所述第七二极管D7的负端连接，所述第六二极管D6的正端与所述第八二极管D8的负端连接，所述第五二极管D5的负端与第六二极管D6的负端连接，所述第七二极管D7的正端与第八二极管D8的正端连接，所述第六二极管D6的负端与所述第六电容C6连接，所述第八二极管D8的正端与所述第九二极管D9的正端连接，所述变压器T1的副边线圈的3脚与所述第五二极管D5的正端或第七二极管D7的负端连接，所述变压器T1的副边线圈的4脚与所述第六二极管D6的正端或第八二极管D8的负端连接。
4.根据权利要求1所述的全桥软开关电路，其特征在于：所述全桥变换电路至少包括：四个IGBT管：第一IGBT管Q1、第二IGBT管Q2、第三IGBT管Q3、第四IGBT管Q4；四个二极管：第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4；四个电容：第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4，所述第一IGBT管Q1的集电极与所述第一二极管D1的负端连接后再与输入端Uin正极连接，所述第一IGBT管Q1的发射极与所述第一二极管D1的正端以及所述第三IGBT管Q3的集电极连接，所述第二IGBT管Q2的集电极与所述第二二极管D2的负端连接后再与输入端Uin正极连接，所述第二IGBT管Q2的发射极与所述第二二极管D2的正端以及所述第四IGBT管Q4的集电极连接，所述第三二极管D3的负端与第三IGBT管Q3的集电极连接，所述第三二极管D3的正端与第三IGBT管Q3的发射极连接后再与输入端Uin负极连接，所述第四二极管D4的负端与第四IGBT管Q4的集电极连接，所述第四二极管D4的正端与第四IGBT管Q4的发射极连接后再与输入端Uin负极连接，所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4分别并联在所述第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4的两端，所述变压器T1的原边线圈1脚与所述第二IGBT管Q2的发射极或所述第四IGBT管Q4的集电极连接，2脚与所述第一IGBT管Q1的发射极或所述第三IGBT管Q3的集电极连接。
5.根据权利要求4所述的全桥软开关电路，其特征在于：所述全桥变换电路还包括第五电容C5，其一端与所述变压器T1的原边线圈1脚连接，另一端与所述第二IGBT管Q2的发射极或所述第四IGBT管Q4的集电极连接。
6. 根据权利要求1所述的全桥软开关电路，其特征在于：所述续流电路还包括第十一二极管D11以及第八电容C8，所述第十一二极管D11的负端与所述整流电路连接，正端与所述第十二极管D10的负端以及第八电容C8的一端连接，所述第八电容C8的另一端与所述第九二极管D9的正端连接。
7.根据权利要求1所述的全桥软开关电路，其特征在于：所述续流电路还包括第十二二极管D12，所述第十二二极管D12的负端与所述整流电路连接，正端与所述第九二极管D9的正端连接。
8.根据权利要求1所述的全桥软开关电路，其特征在于：所述续流电路还包括第十三稳压二极管D13，所述第十三稳压二极管D13的负端与所述整流电路连接，正端与所述第十二极管D10的正端或第九二极管D9的负端连接。
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