CN203788033U - 一种车载充电机的变频软开关控制电路 - Google Patents

一种车载充电机的变频软开关控制电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种车载充电机的变频软开关控制电路,包括分压电路、驱动电路、第一~第二变压器、全桥电路,所述驱动电路包括频率控制端和两个脉冲输出端,每个变压器均包括一个原边和两个副边,两个原边均与两个脉冲输出端相连,所述全桥电路包括四个场效应管,第二、第三场效应管同向串联,第一、第四场效应管同向串联,第二、第三场效应管的栅极分别对应连接第一变压器两个副边的第一端,第二、第三场效应管的源极分别对应连接第一变压器两个副边的第二端。该电路结构简单可靠,成本低、性能稳定、可移植性强,降低了产品的开关损耗,提高了车载充电机的效率,也减小了车载充电机的体积。

Description

一种车载充电机的变频软开关控制电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种车载充电机的变频软开关控制电路及控制方法,属于功率器件控制领域。
背景技术
[0002] 随着日益临近的全球能源危机,节能环保的新能源电动汽车逐步进入了人们的生活,成为未来生活的一种趋势。传统的全桥采用硬开关和软开关的控制方式,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,而软开关技术的应用可有效提高车载充电机的效率,达到节能减耗的目的。
[0003] 传统的全桥软开关控制技术采用移相技术,该控制技术由专门的控制芯片发出四路驱动波形,如图1所示为全桥拓扑,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技术,但这种控制方式环流损耗大,带大负载后占空比丢失严重,整机效率得不到进一步提高,而且使用专门的控制芯片成本也比较高。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的,在于提供一种车载充电机的变频软开关控制电路,控制简单,成本低,且性能稳定。
[0005] 为了实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案如下:
[0006] 一种车载充电机的变频软开关控制电路,包括分压电路、驱动电路、第一〜第二变压器、全桥电路,所述驱动电路包括频率控制端和两个脉冲输出端,每个变压器均包括一个原边和两个副边,两个原边均与两个脉冲输出端相连,所述全桥电路包括四个场效应管,第二、第三场效应管同向串联,第一、第四场效应管同向串联,第二、第三场效应管的栅极分别对应连接第一变压器两个副边的第一端,第二、第三场效应管的源极分别对应连接第一变压器两个副边的第二端,第一、第四场效应管的栅极分别对应连接第二变压器两个副边的第一端,第一、第四场效应管的源极分别对应连接第二变压器两个副边的第二端。
[0007] 优选的,所述分压电路包括电压输入端、第一〜第二二极管、第一〜第四分压电阻、电容;电压输入端连接第一二极管的阳极和第二二极管的阳极,第一二极管的阴极和第二二极管的阴极连接第一分压电阻的一端,第一分压电阻的另一端连接第二分压电阻的一端,第二分压电阻的另一端连接第三分压电阻一端、电容一端和所述频率控制端,第三分压电阻的另一端经第四分压电阻接地,电容的另一端接地。
[0008] 优选的,所述驱动电路为74244型号芯片。
[0009] 采用上述方案后,本实用新型的一种车载充电机的变频软开关控制电路,电路结构简单可靠,成本低、性能稳定、可移植性强,任何LLC变频控制,都可以采用这套控制电路实现,降低了产品的开关损耗,提高了车载充电机的效率,也减小了车载充电机的体积。[0010] 附图说明
[0011] 图1是本实用新型的一种车载充电机的变频软开关控制电路图。
[0012] 其中:U1为电流控制芯片,VCCl为电压输入端,VCC为芯片的供电电压,GND2为模拟地线,Dl、D2为两个二极管,Rl、R2、R3、R4为四个分压电阻,Cl为电容,Tl、T2为两个变压器,Ql、Q2、Q3、Q4为四个场效应管,每个场效应管都有栅极G、源极S、漏极D。
具体实施方式
[0013] 下面将结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。
[0014] 一种车载充电机的变频软开关控制电路,包括分压电路、驱动电路、第一〜第二变压器、全桥电路,所述驱动电路包括频率控制端和两个脉冲输出端,每个变压器均包括一个原边和两个副边,两个原边均与两个脉冲输出端相连,所述全桥电路包括四个场效应管,第二、第三场效应管同向串联,第一、第四场效应管同向串联,第二、第三场效应管的栅极分别对应连接第一变压器两个副边的第一端,第二、第三场效应管的源极分别对应连接第一变压器两个副边的第二端,第一、第四场效应管的栅极分别对应连接第二变压器两个副边的第一端,第一、第四场效应管的源极分别对应连接第二变压器两个副边的第二端。
[0015] 优选的,所述分压电路包括电压输入端、第一〜第二二极管、第一〜第四分压电阻、电容;电压输入端连接第一二极管的阳极和第二二极管的阳极,第一二极管的阴极和第二二极管的阴极连接第一分压电阻的一端,第一分压电阻的另一端连接第二分压电阻的一端,第二分压电阻的另一端连接第三分压电阻一端、电容一端和所述频率控制端,第三分压电阻的另一端经第四分压电阻接地,电容的另一端接地。
[0016] 如图1所示,为本实用新型的一种用于车载充电机的变频软开关控制电路图,包括电压输入端VCCl,二极管Dl、D2,分压电阻Rl、R2、R3、R4,电容Cl,变压器Tl、T2,场效应管Q1、Q2、Q3、Q4,电流控制芯片Ul ;T1、T2均包括一个原边和两个副边,每个变压器的原边均包括第一端和第二端,每个变压器的两个副边均包括第一端和第二端,第一变压器原边的第一端、第一变压器第一副边的第一端和第一变压器第二副边的第一端互为同名端,第二变压器原边的第一端、第二变压器第一副边的第一端和第二变压器第二副边的第一端互为同名端;所述电流控制芯片Ul引脚9的电压恒定为2V,电压输入端VCCl连接Dl的正极和D2的正极,Dl的负极和D2的负极连接Rl的一端,Rl的另一端连接R2的一端,R2的另一端连接R3 —端、Cl 一端和第九引脚9,R3的另一端连接R4,R4的另一端接地GND2,电容Cl的另一端接地GND2 ;变压器Tl原边的第一端和变压器Τ2原边的第一端共同连接电流控制芯片Ul的引脚6,变压器Tl原边的第二端和变压器Τ2原边的第二端共同连接引脚5 ;变压器Tl第一副边的第一端连接场效应管Q2的栅极G,场效应管Q2的源极S和场效应管Q3的漏极D共同连接变压器Tl第一副边的第二端;变压器Tl第二副边的第一端连接场效应管Q3的栅极G,场效应管Q3的源极S和场效应管Q4的源极S共同连接变压器Tl第二副边的第二端;变压器Τ2第一副边的第一端连接场效应管Q4的栅极G,变压器Tl第二副边的另一端、场效应管Q3的源极S和场效应管Q4的源极S共同连接变压器Τ2第一副边的第二端;变压器Τ2第二副边的第一端连接场效应管Ql的栅极G,场效应管Ql的源极S和场效应管Q4的漏极D共同连接变压器Τ2第二副边的第二端;场效应管Ql的漏极D连接场效应管Q2的漏极D。[0017] 由于电流控制芯片Ul引脚9的电压恒定为2V,当电压输入端VCCl的电压增大时,流过分压电阻Rl、R2的电流增大,流过分压电阻R3、R4的电流保持不变,通过Ul内部振荡器的电流增大,振荡器产生的频率降低,电流控制芯片Ul的引脚5和引脚6产生的驱动波形的频率也随之降低,产生的驱动波形经过变压器Tl、T2分成四路驱动波形,死区时间一定,延缓驱动场效应管Q1、Q2、Q3、Q4 ;同理,当电压输入端VCCl的电压减小时,流过分压电阻R1、R2的电流减小,流过分压电阻R3、R4的电流保持不变,通过Ul内部振荡器的电流减小,振荡器产生的频率增大,电流控制芯片Ul的引脚5和引脚6产生的驱动波形的频率也随之增大,产生的驱动波形经过变压器Tl、T2分成四路驱动波形,死区时间一定,加快驱动场效应管Ql、Q2、Q3、Q4,进而实现LLC变频软开关控制,提高车载充电机的效率。
[0018] 经过多次变化电压输入端VCCl的电压,我们得到相对应的开关频率如下表,从表中可以看出电压VCCl逐渐增大时,开关频率f逐渐减小。
Figure CN203788033UD00051
[0019] 以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想,不能以此限定本实用新型的保护范围,凡是按照本实用新型提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (3)

1.一种车载充电机的变频软开关控制电路,其特征在于:包括分压电路、驱动电路、第一~第二变压器、全桥电路,所述驱动电路包括频率控制端和两个脉冲输出端,每个变压器均包括一个原边和两个副边,两个原边均与两个脉冲输出端相连,所述全桥电路包括四个场效应管,第二、第三场效应管同向串联,第一、第四场效应管同向串联,第二、第三场效应管的栅极分别对应连接第一变压器两个副边的第一端,第二、第三场效应管的源极分别对应连接第一变压器两个副边的第二端,第一、第四场效应管的栅极分别对应连接第二变压器两个副边的第一端,第一、第四场效应管的源极分别对应连接第二变压器两个副边的第~.-5.JJU-~-¾ O
2.如权利要求1所述车载充电机的变频软开关控制电路,其特征在于:所述分压电路包括电压输入端、第一~第二二极管、第一~第四分压电阻、电容;电压输入端连接第一二极管的阳极和第二二极管的阳极,第一二极管的阴极和第二二极管的阴极连接第一分压电阻的一端,第一分压电阻的另一端连接第二分压电阻的一端,第二分压电阻的另一端连接第三分压电阻一端、电容一端和所述频率控制端,第三分压电阻的另一端经第四分压电阻接地,电容的另一端接地。
3.如权利要求1所述车载充电机的变频软开关控制电路,其特征在于:所述驱动电路为74244型号芯片 。
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