CN115603588B - 桥变换电路、电路工作方法及电子装置 - Google Patents

桥变换电路、电路工作方法及电子装置 Download PDF

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Abstract

本公开涉及集成电路技术领域，具体涉及一种桥变换电路、电路工作方法及电子装置，所述桥变换电路包括：第一输入侧全桥电路，第二输入侧全桥电路、负载侧全桥电路以及高频变压器，本公开的技术方案，可以在确保电路整体工作效率较高的前提下，减少桥变换电路中开关单元切换导通状态时所产生的共模电流，从而降低共模电流流过印刷电路板时所产生的磁偶极子辐射，确保电路能够正常工作。

Description

桥变换电路、电路工作方法及电子装置
技术领域
本公开涉及集成电路技术领域，具体涉及一种桥变换电路、电路工作方法及电子装置。
背景技术
随着电力电子技术的发展，高频隔离功率转换技术将越来越多的应用到电网中，成为实现电网中快速灵活控制的重要手段。其中，功率全桥输入电路具有功率密度高、动态响应快、容易实现软开关、功率能双向流动等优点，在不间断电源、电动汽车、固态变压器等场景获得了广泛应用。现有的功率全桥输入电路由两个全桥和变压器组成，通过在全桥的开关管施加不同的控制信号来调整功率全桥输入电路中两个全桥之间的移相比，进而获得需要的输出功率。在这种结构中，当输入侧全桥中的开关单元工作时，常常会产生较大的电磁辐射，从而影响了电路的正常工作。
发明内容
为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种桥变换电路、电路工作方法及电子装置。
第一方面，本公开实施例中提供了一种桥变换电路，包括：
第一输入侧全桥电路，第二输入侧全桥电路、负载侧全桥电路以及高频变压器；
第一输入侧全桥电路包括与电源连接且彼此并联的第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂上串联有第一开关单元和第二开关单元，第二桥臂上串联有第三开关单元以及第四开关单元；
第二输入侧全桥电路包括与电源连接且彼此并联的第三桥臂和第四桥臂，第三桥臂上串联有第五开关单元和第六开关单元，第四桥臂上串联有第七开关单元以及第八开关单元；
高频变压器的初级绕组的第一连接端分别与第一桥臂中位于第一开关单元和第二开关单元之间的部分桥臂、第三桥臂中位于第五开关单元和第六开关单元之间部分的桥臂连接，高频变压器的初级绕组的第二连接端与第二桥臂中位于第三开关单元和第四开关单元之间的部分桥臂、第四桥臂中位于第七开关单元和第八开关单元之间部分的桥臂连接，高频变压器的次级绕组连接于负载侧全桥电路的输入端；
第一开关单元从导通切换至关断的时刻与第四开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于第五开关单元从导通切换至关断的时刻与第八开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长；
第一开关单元从关断切换至导通的时刻与第四开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于第五开关单元从关断切换至导通的时刻与第八开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长；
第二开关单元从导通切换至关断的时刻与第三开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于第六开关单元从导通切换至关断的时刻与第七开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长；
第二开关单元从关断切换至导通的时刻与第三开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于第六开关单元从关断切换至导通的时刻与第七开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长。
在本公开的一个实现方式中，第一开关单元包括第一开关管Q1，第二开关单元包括第二开关管Q2；
第五开关单元第五开关管Q5，第六开关单元包括第六开关管Q6，第七开关单元包括第七开关管Q7，第八开关单元包括第八开关管Q8。
在本公开的一个实现方式中，第一开关管Q1以及第三开关管Q3均为P型晶体管，第二开关管Q2和第四开关管Q4均为N型晶体管，第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7和第八开关管Q8均为N型晶体管。
在本公开的一个实现方式中，第一开关管Q1的漏极以及第二开关管Q2的漏极分别连接于高频变压器的初级绕组的一端，第三开关管Q3的漏极以及第四开关管Q4的漏极分别连接于高频变压器的初级绕组的另一端；
第五开关管Q5的源极以及第六开关管Q6的漏极分别连接于高频变压器的初级绕组的一端，第三开关管Q3的源极以及第四开关管Q4的漏极分别连接于高频变压器的初级绕组的另一端。
在本公开的一个实现方式中，第一输入侧全桥电路还包括第一反相器P1、第二反相器P2、第三反相器P3、第四反相器P4、第五反相器P5、第六反相器P6、第七反相器P7、第一缓冲器B1、第二缓冲器B2；
第一反相器P1的输入端连接于第六反相器P6的输入端，第一反相器P1的输出端连接于第二反相器P2的输入端、第三反相器P3的输出端以及第一缓冲器B1的输入端，第一缓冲器B1的输出端连接于第四反相器P4的输入端、第五反相器P5的输出端以及第三开关管Q3的栅极，第六反相器P6的输出端连接于第七反相器P7的输入端，第二反相器P2的输出端连接于第七反相器P7的输出端、第三反相器P3的输入端以及第二缓冲器B2的输入端，第二缓冲器B2的输出端连接于第四反相器P4的输出端、第五反相器P5的输入端以及第二开关管Q2的栅极。
在本公开的一个实现方式中，第一输入侧全桥电路还包括第八反相器P8、第九反相器P9、第十反相器P10、第十一反相器P11、第十二反相器P12、第十三反相器P13、第十四反相器P14、第三缓冲器B3、第四缓冲器B4；
第八反相器P8的输入端连接于第十三反相器P13的输入端，第八反相器P8的输出端连接于第九反相器P9的输入端、第十反相器P10的输出端以及第三缓冲器B3的输入端，第三缓冲器B3的输出端连接于第十一反相器P11的输入端、第十二反相器P12的输出端以及第一开关管Q1的栅极，第十三反相器P13的输出端连接于第十四反相器P14的输入端，第九反相器P9的输出端连接于第十四反相器P14的输出端、第十反相器P10的输入端以及第四缓冲器B4的输入端，第四缓冲器B4的输出端连接于第十一反相器P11的输出端、第十二反相器P12的输入端以及第四开关管Q4的栅极。
在本公开的一个实现方式中，第二输入侧全桥电路还包括第十五反相器P15、第十六反相器P16、第十七反相器P17、第五缓冲器B5、第六缓冲器B6、第七缓冲器B7、第一电容C1、第一二极管D1以及第一电压变换器M1；
第一二极管D1的正极与电源连接，第一二极管D1的负极与第一电容的第一极板以及第十五反相器P15的电源端、第五缓冲器B5的电源端连接，第一电容C1的第二极板与第十五反相器P15的接地端、第五缓冲器B5的接地端、第五开关管Q5的源极以及第六开关管Q6的漏极连接，第十五反相器P15的输入端与第一电压变换器M1的输出端连接，第十五反相器P15的输出端与第五缓冲器B5的输入端连接，第五缓冲器B5的输出端与第七开关管Q7的栅极连接，第十六反相器P16的输出端与第一电压变换器M1的输入端以及第十七反相器P17的输入端连接，第十七反相器P17的输出端与第六缓冲器B6的输入端连接，第六缓冲器B6的输出端与第六开关管Q6的栅极连接。
在本公开的一个实现方式中，第二输入侧全桥电路还包括第十八反相器P18、第十九反相器P1、第二十反相器P20、第七缓冲器B7、第八缓冲器B8、第二电容C2、第二二极管D2以及第二电压变换器M2；
第二二极管D2的正极与电源连接，第二二极管D2的负极与第二电容的第一极板以及第十八反相器P18的电源端、第七缓冲器B7的电源端连接，第二电容C2的第二极板与第十八反相器P18的接地端、第七缓冲器B7的接地端、第七开关管Q7的源极以及第八开关管Q8的漏极连接，第十八反相器P18的输入端与第二电压变换器M2的输出端连接，第十八反相器P18的输出端与第七缓冲器B7的输入端连接，第七缓冲器B7的输出端与第五开关管Q5的栅极连接，第十九反相器P19的输出端与第二电压变换器M2的输入端以及第二十反相器P20的输入端连接，第二十反相器P20的输出端与第八缓冲器B8的输入端连接，第八缓冲器B8的输出端与第八开关管Q8的栅极连接。
在本公开的一个实现方式中，负载侧全桥电路包括第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5以及第六二极管D6。
在本公开的一个实现方式中，第一电容的取值为小于或等于10纳法且大于或等于50皮法。
在本公开的一个实现方式中，还包括第一电感L1，第一电感L1分别与第一输入侧全桥电路、第二输入侧电路以及高频变压器的初级绕组连接。
第二方面，本公开实施例中提供了一种电路的工作方法，方法应用于第一方面、第一方面的任一种实现方式中任一项的桥变换电路，方法包括：
当第五开关单元以及第八开关单元关断时，第一开关单元以及第四开关单元在第一延迟时间t1后关断；
当第一开关单元以及第四开关单元导通时，第五开关单元以及第八开关单元在第二延迟时间t2后导通；
当第六开关单元以及第七开关单元关断时，第二开关单元以及第三开关单元在第三延迟时间t3后关断；
当第二开关单元以及第三开关单元导通时，第六开关单元以及第七开关单元在第四延迟时间t4后导通。
第三方面，本公开实施例中提供了一种电子装置，包括：
如第一方面、第一方面的任一种实现方式中任一项的桥变换电路。
根据本公开提供的技术方案，提供了一种桥变换电路，电路包括：第一输入侧全桥电路，第二输入侧全桥电路、负载侧全桥电路以及高频变压器；第一输入侧全桥电路包括与电源连接且彼此并联的第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂上串联有第一开关单元和第二开关单元，第二桥臂上串联有第三开关单元以及第四开关单元；第二输入侧全桥电路包括与电源连接且彼此并联的第三桥臂和第四桥臂，第三桥臂上串联有第五开关单元和第六开关单元，第四桥臂上串联有第七开关单元以及第八开关单元；高频变压器的初级绕组的第一连接端与第一桥臂位于第一开关单元和第二开关单元之间部分桥臂、第三桥臂位于第五开关单元和第六开关单元之间部分桥臂连接，高频变压器的初级绕组的第二连接端与第二桥臂位于第三开关单元和第四开关单元之间部分桥臂、第四桥臂位于第七开关单元和第八开关单元之间部分桥臂连接，高频变压器的次级绕组连接于负载侧全桥电路的输入端；第一开关单元从导通切换至关断的时刻与第四开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于第五开关单元从导通切换至关断的时刻与第八开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长；第一开关单元从关断切换至导通的时刻与第四开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于第五开关单元从关断切换至导通的时刻与第八开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长；第二开关单元从导通切换至关断的时刻与第三开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于第六开关单元从导通切换至关断的时刻与第七开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长；第二开关单元从关断切换至导通的时刻与第三开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于第六开关单元从关断切换至导通的时刻与第七开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长。其中，由于第一开关单元从导通切换至关断的时刻与第四开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于第五开关单元从导通切换至关断的时刻与第八开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，第一开关单元从关断切换至导通的时刻与第四开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于第五开关单元从关断切换至导通的时刻与第八开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，因此第一开关单元以及第四开关单元关断时、导通时所产生的共模电压的变化速率非常小，随之产生的共模电流也较小，因此可以通过在第五开关单元以及第八开关单元已经处于关断状态时，延迟一段时间后才关断第一开关单元以及第四开关单元，在第一开关单元以及第四开关单元已经处于导通状态时，才导通第五开关单元以及第八开关单元，尽量降低第五开关单元以及第八开关单元关断时、导通时所产生的共模电压的变化速率，从而减少了第五开关单元以及第八开关单元切换导通状态时产生的共模电流。类似的，由于第二开关单元从导通切换至关断的时刻与第三开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于第六开关单元从导通切换至关断的时刻与第七开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，第二开关单元从关断切换至导通的时刻与第三开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于第六开关单元从关断切换至导通的时刻与第七开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，因此第二开关单元以及第三开关单元关断时、导通时所产生的共模电压的变化速率非常小，随之产生的共模电流也较小，因此可以通过在第二开关单元以及第三开关单元已经处于导通状态时，延迟一段时间后才导通第六开关单元以及第七开关单元，在第二开关单元以及第三开关单元已经处于关断状态时，延迟一段时间后才关断第六开关单元以及第七开关单元，尽量降低第六开关单元以及第七开关单元关断时、导通时所产生的共模电压的变化速率，从而减少了第六开关单元以及第七开关单元关断时、导通时产生的共模电流。同时，考虑到第一输入侧全桥电路以及第二输入侧全桥电路中的开关单元在切换导通状态时，损耗是由二者中的开关单元共同承担的，因此可以确保电路整体的工作效率较高。因此，本公开中的桥变换电路可以在确保电路整体工作效率较高的前提下，减少桥变换电路中开关单元切换导通状态时所产生的共模电流，从而降低共模电流流过印刷电路板时所产生的磁偶极子辐射，确保电路能够正常工作。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中。
图1示出根据本公开实施例的桥变换电路的结构图。
图2示出根据本公开实施例的另一种桥变换电路的结构图。
图3示出根据本公开实施例的又一种桥变换电路的结构图。
图4示出根据本公开的实施例的电路的工作方法的流程图。
图5示出本公开的实施例的电子装置的结构框图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施例无关的部分。
在本公开中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。
另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
在本公开中，如涉及对用户信息或用户数据的获取操作或向他人展示用户信息或用户数据的操作，则所述操作均为经用户授权、确认，或由用户主动选择的操作。
图1示出根据本公开的实施例的桥变换电路的结构图。如图1所示，所述桥变换电路包括：
第一输入侧全桥电路101，第二输入侧全桥电路102、负载侧全桥电路104以及高频变压器103；
其中，第一输入侧全桥电路包括与电源连接且彼此并联的第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂上串联有第一开关单元11和第二开关单元12，第二桥臂上串联有第三开关单元13以及第四开关单元14；
第二输入侧全桥电路包括与电源连接且彼此并联的第三桥臂和第四桥臂，第三桥臂上串联有第五开关单元15和第六开关单元16，第四桥臂上串联有第七开关单元17以及第八开关单元18；
高频变压器103的初级绕组的第一连接端分别与第一桥臂中位于第一开关单元11和第二开关单元12之间的部分桥臂、第三桥臂中位于第五开关单元15和第六开关单元16之间部分的桥臂连接，高频变压器103的初级绕组的第二连接端与第二桥臂中位于第三开关单元13和第四开关单元14之间部分的桥臂、第四桥臂中位于第七开关单元17和第八开关单元18之间部分的桥臂连接，高频变压器103的次级绕组连接于负载侧全桥电路104的输入端；
第一输入侧全桥电路的第一状态切换时间差小于第二输入侧全桥电路的第二状态切换时间差，第一状态切换时间差包括第一开关单元11切换导通状态时刻与第四开关单元14切换导通状态时刻之间的时间差、第二开关单元12切换导通状态时刻与第三开关单元13切换导通状态时刻之间的时间差，第二状态切换时间差包括第五开关单元15切换导通状态时刻与第八开关单元18切换导通状态时刻之间的时间差、第六开关单元16切换导通状态时刻与第七开关单元17切换导通状态时刻之间的时间差。
根据本公开提供的技术方案，提供了一种桥变换电路，电路包括：第一输入侧全桥电路，第二输入侧全桥电路、负载侧全桥电路以及高频变压器；第一输入侧全桥电路包括与电源连接且彼此并联的第一桥臂和第二桥臂，第一桥臂上串联有第一开关单元和第二开关单元，第二桥臂上串联有第三开关单元以及第四开关单元；第二输入侧全桥电路包括与电源连接且彼此并联的第三桥臂和第四桥臂，第三桥臂上串联有第五开关单元和第六开关单元，第四桥臂上串联有第七开关单元以及第八开关单元；高频变压器的初级绕组的第一连接端与第一桥臂位于第一开关单元和第二开关单元之间部分桥臂、第三桥臂位于第五开关单元和第六开关单元之间部分桥臂连接，高频变压器的初级绕组的第二连接端与第二桥臂位于第三开关单元和第四开关单元之间部分桥臂、第四桥臂位于第七开关单元和第八开关单元之间部分桥臂连接，高频变压器的次级绕组连接于负载侧全桥电路的输入端；第一开关单元从导通切换至关断的时刻与第四开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于第五开关单元从导通切换至关断的时刻与第八开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长；第一开关单元从关断切换至导通的时刻与第四开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于第五开关单元从关断切换至导通的时刻与第八开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长；第二开关单元从导通切换至关断的时刻与第三开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于第六开关单元从导通切换至关断的时刻与第七开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长；第二开关单元从关断切换至导通的时刻与第三开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于第六开关单元从关断切换至导通的时刻与第七开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长。其中，由于第一开关单元从导通切换至关断的时刻与第四开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于第五开关单元从导通切换至关断的时刻与第八开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，第一开关单元从关断切换至导通的时刻与第四开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于第五开关单元从关断切换至导通的时刻与第八开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，因此第一开关单元以及第四开关单元关断时、导通时所产生的共模电压的变化速率非常小，随之产生的共模电流也较小，因此可以通过在第五开关单元以及第八开关单元已经处于关断状态时，延迟一段时间后才关断第一开关单元以及第四开关单元，在第一开关单元以及第四开关单元已经处于导通状态时，才导通第五开关单元以及第八开关单元，尽量降低第五开关单元以及第八开关单元关断时、导通时所产生的共模电压的变化速率，从而减少了第五开关单元以及第八开关单元切换导通状态时产生的共模电流。类似的，由于第二开关单元从导通切换至关断的时刻与第三开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于第六开关单元从导通切换至关断的时刻与第七开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，第二开关单元从关断切换至导通的时刻与第三开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于第六开关单元从关断切换至导通的时刻与第七开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，因此第二开关单元以及第三开关单元关断时、导通时所产生的共模电压的变化速率非常小，随之产生的共模电流也较小，因此可以通过在第二开关单元以及第三开关单元已经处于导通状态时，延迟一段时间后才导通第六开关单元以及第七开关单元，在第二开关单元以及第三开关单元已经处于关断状态时，延迟一段时间后才关断第六开关单元以及第七开关单元，尽量降低第六开关单元以及第七开关单元关断时、导通时所产生的共模电压的变化速率，从而减少了第六开关单元以及第七开关单元关断时、导通时产生的共模电流。同时，考虑到第一输入侧全桥电路以及第二输入侧全桥电路中的开关单元在切换导通状态时，损耗是由二者中的开关单元共同承担的，因此可以确保电路整体的工作效率较高。因此，本公开中的桥变换电路可以在确保电路整体工作效率较高的前提下，减少桥变换电路中开关单元切换导通状态时所产生的共模电流，从而降低共模电流流过印刷电路板时所产生的磁偶极子辐射，确保电路能够正常工作。
在本公开的一个实现方式中，图2示出根据本公开的实施例的桥变换电路的结构图，如图2所示，第一开关单元包括第一开关管Q1，第二开关单元包括第二开关管Q2；第五开关单元第五开关管Q5，第六开关单元包括第六开关管Q6，第七开关单元包括第七开关管Q7，第八开关单元包括第八开关管Q8。
在本公开的一个实现方式中，第一开关管Q1以及第三开关管Q3均为P型晶体管，第二开关管Q2和第四开关管Q4均为N型晶体管，第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7和第八开关管Q8均为N型晶体管。
P型晶体管优点在于其较容易驱动，而N型晶体管的优点在于其导通电阻较小，静态功耗较小，通过使第一开关管Q1以及第三开关管Q3均为P型晶体管，第二开关管Q2、第四开关管Q4至第八开关管Q8均为N型晶体管，可以在尽量降低电路整体的导通损耗的前提下，使第一开关管Q1与第四开关管Q4的状态切换较为同步、第三开关管Q3与第二开关管Q2的状态切换较为同步。
在本公开的一个实现方式中，第一开关管Q1的漏极以及第二开关管Q2的漏极分别连接于高频变压器的初级绕组的一端，第三开关管Q3的漏极以及第四开关管Q4的漏极分别连接于高频变压器的初级绕组的另一端；第五开关管Q5的源极以及第六开关管Q6的漏极分别连接于高频变压器的初级绕组的一端，第三开关管Q3的源极以及第四开关管Q4的漏极分别连接于高频变压器的初级绕组的另一端。
第一开关管Q1的源极、第三开关管Q3的源极、第五开关管Q5的漏极以及第六开关管Q7的漏极连接于电源，第二开关管Q2的源极、第四开关管Q4的源极、第六开关管Q6的源极以及第八开关管Q8的源极接地，电源的电压为V1。
所述第一开关管Q1的栅极可以施加第一控制信号S1，所述第二开关管Q2的栅极可以施加第二控制信号S2，所述S1和S2可以是两路相位差为180度的脉冲宽度调制(PulseWidth Modulation，PWM)信号，用于控制所述第一开关管Q1和第二开关管Q2交替导通。
所述第四开关管Q4的栅极可以施加第四控制信号S4，所述第三开关管Q3的栅极可以施加第三控制信号S3，所述S4和S3可以是两路相位差为180度的PWM信号，用于控制所述第四开关管Q4和第三开关管Q3交替导通。
所述第五开关管Q5的栅极可以施加第五控制信号S5，所述第六开关管Q6的栅极可以施加第六控制信号S6，所述S5和S6可以是两路相位差为180度的PWM信号，用于控制所述第五开关管Q5和第六开关管Q6交替导通。
所述第八开关管Q8的栅极可以施加第八控制信号S8，所述第七开关管Q7的栅极可以施加第七控制信号S7，所述S8和S7可以是两路相位差为180度的PWM信号，用于控制所述第八开关管Q8和第七开关管Q7交替导通。
在本公开的一个实现方式中，图3示出根据本公开的实施例的桥变换电路的结构图，如图3所示，第一输入侧全桥电路还包括第一反相器P1、第二反相器P2、第三反相器P3、第四反相器P4、第五反相器P5、第六反相器P6、第七反相器P7、第一缓冲器B1、第二缓冲器B2；
第一反相器P1的输入端连接于第六反相器P6的输入端，第一反相器P1的输出端连接于第二反相器P2的输入端、第三反相器P3的输出端以及第一缓冲器B1的输入端，第一缓冲器B1的输出端连接于第四反相器P4的输入端、第五反相器P5的输出端以及第三开关管Q3的栅极，第六反相器P6的输出端连接于第七反相器P7的输入端，第二反相器P2的输出端连接于第七反相器P7的输出端、第三反相器P3的输入端以及第二缓冲器B2的输入端，第二缓冲器B2的输出端连接于第四反相器P4的输出端、第五反相器P5的输入端以及第二开关管Q2的栅极。
第一反相器P1的输入端以及第六反相器P6的输入端可以施加第十五控制信号S15，以控制所述第二开关管Q2和第三开关管Q3导通和关断。
在本公开的一个实现方式中，如图3所示，第一输入侧全桥电路还包括第八反相器P8、第九反相器P9、第十反相器P10、第十一反相器P11、第十二反相器P12、第十三反相器P13、第十四反相器P14、第三缓冲器B3、第四缓冲器B4；
第八反相器P8的输入端连接于第十三反相器P13的输入端，第八反相器P8的输出端连接于第九反相器P9的输入端、第十反相器P10的输出端以及第三缓冲器B3的输入端，第三缓冲器B3的输出端连接于第十一反相器P11的输入端、第十二反相器P12的输出端以及第一开关管Q1的栅极，第十三反相器P13的输出端连接于第十四反相器P14的输入端，第九反相器P9的输出端连接于第十四反相器P14的输出端、第十反相器P10的输入端以及第四缓冲器B4的输入端，第四缓冲器B4的输出端连接于第十一反相器P11的输出端、第十二反相器P12的输入端以及第四开关管Q4的栅极。
第八反相器P8的输入端与第十三反相器P13的输入端可以施加第十六控制信号S16，以控制所述第一开关管Q1和第四开关管Q4导通和关断。
在本公开的一个实现方式中，如图3所示，第二输入侧全桥电路还包括第十五反相器P15、第十六反相器P16、第十七反相器P17、第五缓冲器B5、第六缓冲器B6、第七缓冲器B7、第一电容C1、第一二极管D1以及第一电压变换器M1；
第一二极管D1的正极与电源连接，第一二极管D1的负极与第一电容的第一极板以及第十五反相器P15的电源端、第五缓冲器B5的电源端连接，第一电容C1的第二极板与第十五反相器P15的接地端、第五缓冲器B5的接地端、第五开关管Q5的源极以及第六开关管Q6的漏极连接，第十五反相器P15的输入端与第一电压变换器M1的输出端连接，第十五反相器P15的输出端与第五缓冲器B5的输入端连接，第五缓冲器B5的输出端与第七开关管Q7的栅极连接，第十六反相器P16的输出端与第一电压变换器M1的输入端以及第十七反相器P17的输入端连接，第十七反相器P17的输出端与第六缓冲器B6的输入端连接，第六缓冲器B6的输出端与第六开关管Q6的栅极连接。
第十六反相器P16的输入端可以施加第十三控制信号S13，以控制所述第六开关管Q6和第七开关管Q7导通和关断。
在本公开的一个实现方式中，如图3所示，第二输入侧全桥电路还包括第十八反相器P18、第十九反相器P1、第二十反相器P20、第七缓冲器B7、第八缓冲器B8、第二电容C2、第二二极管D2以及第二电压变换器M2；
第二二极管D2的正极与电源连接，第二二极管D2的负极与第二电容的第一极板以及第十八反相器P18的电源端、第七缓冲器B7的电源端连接，第二电容C2的第二极板与第十八反相器P18的接地端、第七缓冲器B7的接地端、第七开关管Q7的源极以及第八开关管Q8的漏极连接，第十八反相器P18的输入端与第二电压变换器M2的输出端连接，第十八反相器P18的输出端与第七缓冲器B7的输入端连接，第七缓冲器B7的输出端与第五开关管Q5的栅极连接，第十九反相器P19的输出端与第二电压变换器M2的输入端以及第二十反相器P20的输入端连接，第二十反相器P20的输出端与第八缓冲器B8的输入端连接，第八缓冲器B8的输出端与第八开关管Q8的栅极连接。
第十九反相器P19的输入端可以施加第十四控制信号S14，以控制所述第五开关管Q5和第八开关管Q8导通和关断。
在本公开的一个实现方式中，如图2所示，负载侧全桥电路包括第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5以及第六二极管D6。
其中，第三二极管D3的负极与电源连接，第三二极管D3的正极与第四二极管D4的负极连接，第四二极管D4的正极接地，第五二极管D5的负极与电源连接，第五二极管D5的正极与第六二极管D6的负极连接，第六二极管D6的正极接地。第三二极管D3的正极以及第四二极管D4的负极连接于高频变压器的次级绕组的一端，第五二极管D5的正极以及第六二极管D6的负极连接于高频变压器的次级绕组的另一端。
所述负载侧全桥电路可以连接于负载电容CC和负载电阻RC，为所述负载电容CC和负载电阻RC提供第二电压V2。
在本公开的一个实现方式中，还包括第一电感L1，第一电感L1分别与第一输入侧全桥电路、第二输入侧电路以及高频变压器的初级绕组连接。通过调节所述双有源桥电路的移相角来改变所述第一电感上的电压，进而控制功率传输的大小和方向。其中，所述第一电感可以是单独设置的电感，也可以由所述高频变压器的漏感形成。
图4示出根据本公开的实施例的电路的工作方法的流程图，所述电路的工作方法应用于如图1-3中任一项所示实施例中的桥变换电路。如图3所示，所述方法包括步骤S301-S304：
在步骤S301中，当第五开关单元以及第八开关单元关断时，第一开关单元以及第四开关单元在第一延迟时间t1后关断；
在步骤S302中，当第二开关单元以及第三开关单元导通时，第六开关单元以及第七开关单元在第四延迟时间t4后导通；
在步骤S303中，当第六开关单元以及第七开关单元关断时，第二开关单元以及第三开关单元在第三延迟时间t3后关断；
在步骤S304中，当第一开关单元以及第四开关单元导通时，第五开关单元以及第八开关单元在第二延迟时间t2后导通。
在上述方案中，由于第一开关单元从导通切换至关断的时刻与第四开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于第五开关单元从导通切换至关断的时刻与第八开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，第一开关单元从关断切换至导通的时刻与第四开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于第五开关单元从关断切换至导通的时刻与第八开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，因此第一开关单元以及第四开关单元关断时、导通时所产生的共模电压的变化速率非常小，随之产生的共模电流也较小；类似的第二开关单元从导通切换至关断的时刻与第三开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于第六开关单元从导通切换至关断的时刻与第七开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，第二开关单元从关断切换至导通的时刻与第三开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于第六开关单元从关断切换至导通的时刻与第七开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，因此第二开关单元以及第三开关单元关断时、导通时所产生的共模电压的变化速率非常小，随之产生的共模电流也较小。因此，可以
当第五开关单元以及第八开关单元关断时，第一开关单元以及第四开关单元在第一延迟时间t1后关断；当第二开关单元以及第三开关单元导通时，第六开关单元以及第七开关单元在第四延迟时间t4后导通；在步骤S303中，当第六开关单元以及第七开关单元关断时，第二开关单元以及第三开关单元在第三延迟时间t3后关断；在步骤S304中，当第一开关单元以及第四开关单元导通时，第五开关单元以及第八开关单元在第二延迟时间t2后导通，从而尽量降低第五开关单元以及第八开关单元关断时、导通时所产生的共模电压的变化速率，减少了第五开关单元以及第八开关单元切换导通状态时产生的共模电流，同时，尽量降低第六开关单元以及第七开关单元关断时、导通时所产生的共模电压的变化速率，从而减少了第六开关单元以及第七开关单元切换导通状态时产生的共模电流。
同时，考虑到第一输入侧全桥电路以及第二输入侧全桥电路中的开关单元在切换导通状态时，损耗是由二者中的开关单元共同承担的，因此可以确保电路整体的工作效率较高。因此，本公开中的桥变换电路可以在确保电路整体工作效率较高的前提下，减少桥变换电路中开关单元切换导通状态时所产生的共模电流，从而降低共模电流流过印刷电路板时所产生的磁偶极子辐射，确保电路能够正常工作。
本公开还公开了一种电子装置，图5示出根据本公开的实施例的电子装置的结构框图。
在本公开的一个实现方式中，所述电子装置包括如图1-图3中任一项所示的桥变换电路，所述电子装置可以是直流变换装置，用以实现直流功率转换，也可以是包括直流变换装置的其他电子装置，此处不做限制。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (13)

1.一种桥变换电路，其特征在于，包括，第一输入侧全桥电路，第二输入侧全桥电路、负载侧全桥电路以及高频变压器；
所述第一输入侧全桥电路包括与电源连接且彼此并联的第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂上串联有第一开关单元和第二开关单元，所述第二桥臂上串联有第三开关单元以及第四开关单元；
所述第二输入侧全桥电路包括与电源连接且彼此并联的第三桥臂和第四桥臂，所述第三桥臂上串联有第五开关单元和第六开关单元，所述第四桥臂上串联有第七开关单元以及第八开关单元；
所述高频变压器的初级绕组的第一连接端分别与所述第一桥臂中位于第一开关单元和第二开关单元之间的部分桥臂、所述第三桥臂中位于第五开关单元和第六开关单元之间部分的桥臂连接，所述高频变压器的初级绕组的第二连接端与所述第二桥臂中位于第三开关单元和第四开关单元之间的部分桥臂、所述第四桥臂中位于第七开关单元和第八开关单元之间部分的桥臂连接，所述高频变压器的次级绕组连接于所述负载侧全桥电路的输入端；
所述第一开关单元从导通切换至关断的时刻与所述第四开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于所述第五开关单元从导通切换至关断的时刻与所述第八开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长；
所述第一开关单元从关断切换至导通的时刻与所述第四开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于所述第五开关单元从关断切换至导通的时刻与所述第八开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长；
所述第二开关单元从导通切换至关断的时刻与所述第三开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长，小于所述第六开关单元从导通切换至关断的时刻与所述第七开关单元从导通切换至关断的时刻之间间隔的时长；
所述第二开关单元从关断切换至导通的时刻与所述第三开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长，小于所述第六开关单元从关断切换至导通的时刻与所述第七开关单元从关断切换至导通的时刻之间间隔的时长。
2.根据权利要求1所述的桥变换电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一开关管Q1，所述第二开关单元包括第二开关管Q2；
所述第五开关单元包括第五开关管Q5，所述第六开关单元包括第六开关管Q6，所述第七开关单元包括第七开关管Q7，所述第八开关单元包括第八开关管Q8。
3.根据权利要求2所述的桥变换电路，其特征在于，所述第一开关管Q1以及第三开关管Q3均为P型晶体管，所述第二开关管Q2和第四开关管Q4均为N型晶体管，所述第五开关管Q5、所述第六开关管Q6、所述第七开关管Q7和所述第八开关管Q8均为N型晶体管。
4.根据权利要求2所述的桥变换电路，其特征在于，所述第一开关管Q1的漏极以及所述第二开关管Q2的漏极分别连接于所述高频变压器的初级绕组的一端，第三开关管Q3的漏极以及第四开关管Q4的漏极分别连接于所述高频变压器的初级绕组的另一端；
所述第五开关管Q5的源极以及所述第六开关管Q6的漏极分别连接于所述高频变压器的初级绕组的一端，所述第三开关管Q3的源极以及所述第四开关管Q4的漏极分别连接于所述高频变压器的初级绕组的另一端。
5.根据权利要求3所述的桥变换电路，其特征在于，所述第一输入侧全桥电路还包括第一反相器P1、第二反相器P2、第三反相器P3、第四反相器P4、第五反相器P5、第六反相器P6、第七反相器P7、第一缓冲器B1、第二缓冲器B2；
所述第一反相器P1的输入端连接于所述第六反相器P6的输入端，所述第一反相器P1的输出端连接于所述第二反相器P2的输入端、所述第三反相器P3的输出端以及所述第一缓冲器B1的输入端，所述第一缓冲器B1的输出端连接于所述第四反相器P4的输入端、所述第五反相器P5的输出端以及所述第三开关管Q3的栅极，所述第六反相器P6的输出端连接于所述第七反相器P7的输入端，所述第二反相器P2的输出端连接于所述第七反相器P7的输出端、所述第三反相器P3的输入端以及所述第二缓冲器B2的输入端，所述第二缓冲器B2的输出端连接于所述第四反相器P4的输出端、所述第五反相器P5的输入端以及所述第二开关管Q2的栅极。
6.根据权利要求3所述的桥变换电路，其特征在于，所述第一输入侧全桥电路还包括第八反相器P8、第九反相器P9、第十反相器P10、第十一反相器P11、第十二反相器P12、第十三反相器P13、第十四反相器P14、第三缓冲器B3、第四缓冲器B4；
所述第八反相器P8的输入端连接于所述第十三反相器P13的输入端，所述第八反相器P8的输出端连接于所述第九反相器P9的输入端、所述第十反相器P10的输出端以及所述第三缓冲器B3的输入端，所述第三缓冲器B3的输出端连接于所述第十一反相器P11的输入端、所述第十二反相器P12的输出端以及所述第一开关管Q1的栅极，所述第十三反相器P13的输出端连接于所述第十四反相器P14的输入端，所述第九反相器P9的输出端连接于所述第十四反相器P14的输出端、所述第十反相器P10的输入端以及所述第四缓冲器B4的输入端，所述第四缓冲器B4的输出端连接于所述第十一反相器P11的输出端、所述第十二反相器P12的输入端以及所述第四开关管Q4的栅极。
7.根据权利要求3所述的桥变换电路，其特征在于，所述第二输入侧全桥电路还包括第十五反相器P15、第十六反相器P16、第十七反相器P17、第五缓冲器B5、第六缓冲器B6、第七缓冲器B7、第一电容C1、第一二极管D1以及第一电压变换器M1；
所述第一二极管D1的正极与电源连接，所述第一二极管D1的负极与所述第一电容的第一极板以及所述第十五反相器P15的电源端、所述第五缓冲器B5的电源端连接，所述第一电容C1的第二极板与所述第十五反相器P15的接地端、所述第五缓冲器B5的接地端、所述第五开关管Q5的源极以及所述第六开关管Q6的漏极连接，所述第十五反相器P15的输入端与所述第一电压变换器M1的输出端连接，所述第十五反相器P15的输出端与所述第五缓冲器B5的输入端连接，所述第五缓冲器B5的输出端与所述第七开关管Q7的栅极连接，所述第十六反相器P16的输出端与所述第一电压变换器M1的输入端以及所述第十七反相器P17的输入端连接，所述第十七反相器P17的输出端与所述第六缓冲器B6的输入端连接，所述第六缓冲器B6的输出端与所述第六开关管Q6的栅极连接。
8.根据权利要求3所述的桥变换电路，其特征在于，所述第二输入侧全桥电路还包括第十八反相器P18、第十九反相器P19、第二十反相器P20、第七缓冲器B7、第八缓冲器B8、第二电容C2、第二二极管D2以及第二电压变换器M2；
所述第二二极管D2的正极与电源连接，所述第二二极管D2的负极与所述第二电容的第一极板以及所述第十八反相器P18的电源端、所述第七缓冲器B7的电源端连接，所述第二电容C2的第二极板与所述第十八反相器P18的接地端、所述第七缓冲器B7的接地端、所述第七开关管Q7的源极以及所述第八开关管Q8的漏极连接，所述第十八反相器P18的输入端与所述第二电压变换器M2的输出端连接，所述第十八反相器P18的输出端与所述第七缓冲器B7的输入端连接，所述第七缓冲器B7的输出端与所述第五开关管Q5的栅极连接，所述第十九反相器P19的输出端与所述第二电压变换器M2的输入端以及所述第二十反相器P20的输入端连接，所述第二十反相器P20的输出端与所述第八缓冲器B8的输入端连接，所述第八缓冲器B8的输出端与所述第八开关管Q8的栅极连接。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的桥变换电路，其特征在于，所述负载侧全桥电路包括第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5以及第六二极管D6。
10.根据权利要求7所述的桥变换电路，其特征在于，所述第一电容的取值为小于或等于10纳法且大于或等于50皮法。
11.根据权利要求9所述的桥变换电路，其特征在于，还包括第一电感L1，所述第一电感L1分别与所述第一输入侧全桥电路、所述第二输入侧全桥电路以及所述高频变压器的初级绕组连接。
12.一种电路的工作方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-11中任一项所述的桥变换电路，所述方法包括：
当第五开关单元以及第八开关单元关断时，第一开关单元以及第四开关单元在第一延迟时间t1后关断；
当所述第一开关单元以及所述第四开关单元导通时，所述第五开关单元以及所述第八开关单元在第二延迟时间t2后导通；
当第六开关单元以及第七开关单元关断时，第二开关单元以及第三开关单元在第三延迟时间t3后关断；
当所述第二开关单元以及所述第三开关单元导通时，所述第六开关单元以及所述第七开关单元在第四延迟时间t4后导通。
13.一种电子装置，其特征在于，包括：
如权利要求1～11中任一项所述的桥变换电路。
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