CN204290694U - 低损耗电压转换电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种低损耗电压转换电路,包括:输入电路、输出电路、变压器和IGBT晶体管,输入电路的电流经变压器的初级线圈与IGBT晶体管的漏极连接,IGBT晶体管的源极经开关b接地,IGBT晶体管的栅极与控制电路连接,IGBT晶体管的源极还通过开关a和电容C接地,电容C的一端还同时与控制电路连接,开关a和开关b的控制端分别连接控制电路,IGBT晶体管的栅极与IGBT晶体管的漏极之间连接有启动电阻R,变压器的次级线圈与输出电路连接,该变压器为异名端变压器。本实用新型所述电路不但提高了电压转换电路的工作可靠性,而且有效降低了功率开关管的开关损耗,节能效果明显。尤其适用于大功率电压转换电路。

Description

低损耗电压转换电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及转换电路技术领域,尤其涉及一种低损耗电压转换电路。
背景技术
[0002] 电压转换电路中,尤其在输入电路上电过程中,较高的电流变化率会使功率开关管在硬关断时承受很高的感应电压,这不但增加了功率开关管的开关损耗,而且还会导致瞬间电压超过功率开关管的安全工作区。
实用新型内容
[0003] 为此,本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种低损耗电压转换电路,使其在输入电路上电过程中,有效降低功率开关管的开关损耗,并尤其适用于大功率电压转换电路。
[0004] 于是,本实用新型提供了一种低损耗电压转换电路,包括:输入电路、输出电路、变压器和IGBT绝缘栅双极型晶体管,其中输入电路的电流经变压器的初级线圈与IGBT绝缘栅双极型晶体管的漏极连接,IGBT绝缘栅双极型晶体管的栅极与控制电路连接,IGBT绝缘栅双极型晶体管的源极经开关b接地,同时IGBT绝缘栅双极型晶体管的源极还通过相互串联的开关a和电容C后接地,与开关a连接的电容C 一端同时还与控制电路连接,电容C的另一端接地,开关a和开关b的控制端分别与控制电路连接,IGBT绝缘栅双极型晶体管的栅极与IGBT绝缘栅双极型晶体管的漏极之间连接有启动电阻R,变压器的次级线圈与输出电路连接。
[0005] 其中,所述控制电路包括:电压检测电路、开关C、用于控制所述开关a、开关b和开关c开闭的开关控制电路和振荡电路,电压检测电路与所述电容C的一端连接,电压检测电路的输出与开关控制电路的输入连接,开关c连接在振荡电路和所述IGBT绝缘栅双极型晶体管的栅极之间。
[0006] 本实用新型所述低损耗电压转换电路,通过在变压器电路中增加IGBT绝缘栅双极型晶体管的启动电阻R、以及控制电路和与控制电路连接的开关a、开关b和电容C,不但提高了电压转换电路的工作可靠性,而且有效降低了功率开关管的开关损耗,节能效果明显。本实用新型所述电路尤其适用于大功率电压转换电路。
附图说明
[0007] 图1为本实用新型实施例所述低损耗电压转换电路的电路结构示意图。
具体实施方式
[0008] 下面,结合附图对本实用新型进行详细描述。
[0009] 如图1所述,本实施例提供了一种低损耗电压转换电路,包括:输入电路的电流经变压器的初级线圈与IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)管的漏极连接,IGBT绝缘栅双极型晶体管的栅极与控制电路连接,IGBT绝缘栅双极型晶体管的源极经开关b接地,同时IGBT绝缘栅双极型晶体管的源极还通过相互串联的开关a和电容C后接地,与开关a连接的电容C 一端同时还与控制电路连接,电容C的另一端接地,开关a和开关b的控制端分别与控制电路连接,IGBT绝缘栅双极型晶体管的栅极与IGBT绝缘栅双极型晶体管的漏极之间连接有启动电阻R,变压器的次级线圈与输出电路连接。
[0010] 其中,上述控制电路包括:电压检测电路、开关C、用于控制所述开关a、开关b和开关c开闭的开关控制电路和振荡电路,电压检测电路与所述电容C的一端连接,电压检测电路的输出与开关控制电路的输入连接,开关c连接在振荡电路和所述IGBT绝缘栅双极型晶体管的栅极之间。
[0011] 当输入电路上电时,开关b断开,开关a接通,输入电路的电压经过变压器的初级线圈加到IGBT晶体管的漏极上,IGBT晶体管的漏极由启动电阻R连接到IGBT晶体管的栅极上。当IGBT晶体管栅极上的电压超过IGBT晶体管的开启电压时,IGBT晶体管导通,电流经过IGBT晶体管的漏极流向源极,由于开关b是断开的,因此电流经过开关a流向电容C,电容C充电。当电容C的电压达到其设定电压时,控制电路将IGBT晶体管关断,完成输入电路的上电过程。
[0012] 上电过程在控制电路中,电压检测电路检测到电容C的电压低于其设定电压时,开关控制电路输出三路开关控制信号,一路控制信号让开关c开路,一路控制信号让开关a接通,一路控制信号让开关b断开,实现电容C的充电。当电压检测电路检测到电容C的电压达到其设定电压时,开关控制电路又输出三路开关控制信号,一路控制信号让开关c接通,一路控制信号让开关a断开,一路控制信号让开关b接通,开关c接通后,内部控制电路将IGBT栅极下拉,即可实现IGBT晶体管的关闭。
[0013] 因此,上述低损耗电压转换电路在上电完成并进入正常工作模式后,在开关a打开的过程中,IGBT栅源间寄生电容Cgs (图中未标识)通过开关a与电容C串联,为栅级到地提供交流通路,降低了开关过程较高的电流变化率带来的对IGBT晶体管,即功率开关管的硬关断开关损耗,瞬间的大电压不会对IGBT晶体管造成影响,并且该过程还可以向电容C储能为芯片供电,增加了电路可靠性,降低了启动电阻上的功耗。
[0014] 综上所述,本实施例所述低损耗电压转换电路,通过在变压器电路中增加IGBT绝缘栅双极型晶体管的启动电阻R、以及控制电路和与控制电路连接的开关a、开关b和电容C,不但提高了电压转换电路的工作可靠性,而且有效降低了功率开关管的开关损耗,节能效果明显。本实用新型所述电路尤其适用于大功率电压转换电路。
[0015] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种低损耗电压转换电路,包括:输入电路、输出电路、变压器和IGBT绝缘栅双极型晶体管,其特征在于,输入电路的电流经变压器的初级线圈与IGBT绝缘栅双极型晶体管的漏极连接,IGBT绝缘栅双极型晶体管的栅极与控制电路连接,IGBT绝缘栅双极型晶体管的源极经开关b接地,同时IGBT绝缘栅双极型晶体管的源极还通过相互串联的开关a和电容C后接地,与开关a连接的电容C 一端同时还与控制电路连接,电容C的另一端接地,开关a和开关b的控制端分别与控制电路连接,IGBT绝缘栅双极型晶体管的栅极与IGBT绝缘栅双极型晶体管的漏极之间连接有启动电阻R,变压器的次级线圈与输出电路连接。
2.根据权利要求1所述的低损耗电压转换电路,其特征在于,所述控制电路包括:电压检测电路、开关c、用于控制所述开关a、开关b和开关c开闭的开关控制电路和振荡电路,电压检测电路与所述电容C的一端连接,电压检测电路的输出与开关控制电路的输入连接,开关c连接在振荡电路和所述IGBT绝缘栅双极型晶体管的栅极之间。
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CN108847840A (zh) * 2018-06-25 2018-11-20 郑州云海信息技术有限公司 一种高低电压转换电路

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