CN201153242Y - 一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路 - Google Patents

一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，属于电源装置技术领域，旨在解决现有全桥式电源电路存有剩磁积累，偏磁饱和的问题。它是由三相整流桥D1－3、功率场效应管Q1－4、变压器T、数字集成电路IC、电阻R1－7、电容C1－10、二极管D4－5和电抗器L连接组成的一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路。其结构新颖，能使功率变压器初始磁导始终不变，无偏磁饱和现象，体积小、重量轻，使用方便，适用于大功率充电电源、电镀电源、大功率电焊机电源等，有着广阔的推广应用前景。

Description

一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路
技术领域
本实用新型属于电源装置技术领域中一种全桥式逆变电源电路。
背景技术
随着电器设备的日益发展和不断进步，在向大功率体积小型化方面发展也对电源电路提出了更高的技术要求。在公知技术中，现有的全桥式电源电路主要是由整流桥、变压器、功率单管或大功率模块组成的H型交叉运行全桥的电源电路，受其结构所限，体积体重较大，功率变压器难免剩磁积累，有偏磁饱和现象，使用受到一定限制。
发明内容
为了克服现有技术之不足，解决现有全桥式电源电路存有剩磁积累，偏磁饱和的问题，本实用新型提供一种结构新颖，设计创新，使其功率变压器初始磁导始终不变，无剩磁积累，不存在偏磁饱和现象，其体积小、重量轻，适用范围广，使用方便的新型全桥式电源电路。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：
一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，它是由三相整流桥D1-3、功率场效应管Q1-4、变压器T、数字集成电路IC、电阻R1-7、电容C1-10、二极管D4-5和电抗器L连接组成。三相整流桥D1、D2、D3的输入端连AC380V工频交流电源、输出接功率场效应管Q1-4组成的逆变桥，电阻R1与电容C9并联后接电阻R2与电容C10的并联共组成的并联组再与并联的电容C1-3接到三相整流桥D1-3的直流侧，电容C4串联电阻R3、电容C5串联电阻R4、电容C6串联电阻R5、电容C7串联电阻R6后分别并联到功率场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的源极和漏极，功率场效应管Q1-2的漏极与三相整流桥D1-3正极相连，功率场效应管Q3-4的源极与三相整流桥D1-3负极相连并串联电容C8后连于功率变压器T初极，功率场效应管Q1-2的源极与功率场效应管Q3-4的漏极相连后并联于功率变压器T初极另端，功率场效应管Q1-4的栅极分别接数字集成电路IC，变压器T次极串联整流二极管D4-5接数字集成电路IC和电阻R5、电抗器L后接直流输出线a、b。
上述一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，所述逆变桥或为IGBT组成的逆变桥。
上述一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，所述功率场效应管Q1与Q2脉宽相等，功率场效应管Q3与Q4脉宽相等，且功率场效应管Q3与Q4脉宽大于功率场效应管Q1与Q2的脉宽。
上述一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，所述的数字集成电路IC优选采用LPC2132型集成电路，或是AT90PWM3型集成电路，以及其它适用型集成电路。
本实用新型的工作原理：当功率场效应管Q1、Q2开通时，功率场效应管Q3、Q4关断，变压器T初极接受全压双臂电流，电流方向为上正下负，当功率场效应管Q3、Q4开通时，功率场效应管Q1、Q2关断，变压器T初极上端准0电位-零压零流。可见，变压器在每个运行周期所能得到的这种归0时刻，会使剩磁消除，无剩磁则无剩磁积累，进而无偏磁现象，更无磁饱和。又因本实用新型采用了数字集成电路的推动，加之双下管无运行应力，完全具备超高频运行特性。实际中，根据这一电路原理可以加大励磁电流令同一变压器传输更大功率；同理，相同功率的传输就可将变压器体积缩小，也可根据实际需要以小电流超高频运行，使功率传输同等。
由于本实用新型设计采用了上述技术方案，有效地解决了现有桥式电源电路存有剩磁积累，偏磁饱和的问题。经过数次试验试用结果表明，它与现有技术相比，具有结构新颖，设计创新，使其功率变压器初始磁导始终不变，无剩磁积累，不存在偏磁饱和现象，其体积小、重量轻，适用范围广，使用方便等优点，适用于大功率充电电源、电镀电源、大功率电焊机电源等，有着广阔的推广应用前景。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型实施例的原理电路图。
具体实施方式
如附图1所示实施例，本实用新型是由三相整流桥D1、D2、D3的输入端连AC380V工频交流电源、输出接功率场效应管Q1-4组成的逆变桥，电阻R1与电容C9并联后接电阻R2与电容C10的并联共组成的并联组再与并联的电容C1-3接到三相整流桥D1-3的直流侧，电容C4串联电阻R3、电容C5串联电阻R4、电容C6串联电阻R5、电容C7串联电阻R6后分别并联到功率场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的源极和漏极，功率场效应管Q1-2的漏极与三相整流桥D1-3正极相连，功率场效应管Q3-4的源极与三相整流桥D1-3负极相连并串联电容C8后连于功率变压器T初极，功率场效应管Q1-2的源极与功率场效应管Q3-4的漏极相连后并联于功率变压器T初极另端，功率场效应管Q1-4的栅极分别接数字集成电路IC，变压器T次极串联整流二极管D4-5接数字集成电路IC和电阻R5、电抗器L后接直流输出线a、b所连接组成的一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路。
本实施例中数字集成电路IC采用的LPC2132型集成电路。

Claims (4)

1、一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，其特征在于，它是由三相整流桥(D1、D2、D3)的输入端连AC380V工频交流电源、输出接功率场效应管(Q1-4)组成的逆变桥，电阻(R1)与电容(C9)并联后接电阻(R2)与电容(C10)的并联共组成的并联组再与并联的电容(C1-3)接到三相整流桥(D1-3)的直流侧，电容(C4)串联电阻(R3)、电容(C5)串联电阻(R4)、电容(C6)串联电阻(R5)、电容(C7)串联电阻(R6)后分别并联到功率场效应管(Q1、Q2、Q3、Q4)的源极和漏极，功率场效应管(Q1-2)的漏极与三相整流桥(D1-3)极相连，功率场效应管(Q3-4)的源极与三相整流桥(D1-3)负极相连并串联电容(C8)后连于功率变压器(T)初极，功率场效应管(Q1-2)的源极与功率场效应管(Q3-4)的漏极相连后并联于功率变压器(T)初极另端，功率场效应管(Q1-4)的栅极分别接数字集成电路(IC)，变压器(T)次极串联整流二极管(D4-5)接数字集成电路(IC)和电阻(R5)、电抗器(L)后接直流输出线(a、b)。
2、根据权利要求1所述的一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，其特征在于，逆变桥为IGBT组成的逆变桥。
3、根据权利要求1所述的一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，其特征在于，功率场效应管(Q1)与(Q2)脉宽相等，功率场效应管(Q3)与(Q4)脉宽相等，且功率场效应管(Q3)与(Q4)脉宽大于功率场效应管(Q1)与(Q2)的脉宽。
4、根据权利要求1所述的一种抗偏磁饱和的逆变全桥拓扑电路，其特征在于，数字集成电路(IC)为LPC2132型集成电路或AT90PWM3型集成电路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103001506A (zh) * 2012-11-13 2013-03-27 东莞市威力固电路板设备有限公司 电路板盲孔电镀的电源电路
CN107666175A (zh) * 2016-07-29 2018-02-06 伊顿制造（格拉斯哥）有限合伙莫尔日分支机构 方波不间断电源的控制方法及控制装置

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