CN207251480U - 基于移相全桥zvs的自适应同步整流电路 - Google Patents
基于移相全桥zvs的自适应同步整流电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路，包括电源，所述电源的正极电性连接有电容C的正极、超前桥臂Q1的一端和滞后桥臂Q2的一端，所述超前桥臂Q1的另一端连接有超前桥臂Q4的一端和高频变压器T的初级线圈L1的一端，所述滞后桥臂Q2的另一端连接有滞后桥臂Q3的一端和高频变压器T的初级线圈L1的另一端，所述电容C的另一端、超前桥臂Q4的另一端、滞后桥臂Q3的另一端均与电源的负极连接。本实用新型在40KW以上大功率DCDC电源场合用同步整流计数替代传统二极管整流技术，结构上采用了MOSFET模块独特封装，同时采用了更具特色更方便控制的外驱动方式，更加适用于大功率场合的整流方式。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子中的移相全桥逆变及同步整流技术领域，尤其涉及一种基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路。
背景技术
在中大功率DCDC电源场合，移相全桥变换一直是电源变换电路中最常用的电路拓扑结构，其中高频变压器次级整流电路是变换器的重要组成部分，在低电压、大电流输出的情况下,整流二极管的导通压降较高,导致整流损耗增大,电源效率降低，因此,传统的二极管整流电路已无法满足实现低电压、大电流开关电源高效率、小体积的需要,成为制约DC/DC变换器提高效率的瓶颈，同步整流是用通态电阻极低的MOSFET取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术，本实用新型提出应用于低电压、大电流的大功率移相全桥DCDC电源场合的自适应同步整流技术。
针对现有技术中存在的不足及电子器件本身的特性，为提高电源效率，采用低内阻MOSFET的进行同步整流，驱动电路利用移相全桥ZVS拓扑中的开关信号，通过一定的逻辑运算间接得到所需要的驱动信号，实现电源变换。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路，包括电源，所述电源的正极电性连接有电容C的正极、超前桥臂Q1的一端和滞后桥臂Q2的一端，所述超前桥臂Q1的另一端连接有超前桥臂Q4的一端和高频变压器T的初级线圈L1的一端，所述滞后桥臂Q2的另一端连接有滞后桥臂Q3的一端和高频变压器T的初级线圈L1的另一端，所述电容C的另一端、超前桥臂Q4的另一端、滞后桥臂Q3的另一端均与电源的负极连接，所述高频变压器T的次级线圈L2的一端连接有同步整流器Q5的一端，且同步整流器Q5的另一端电性连接有电感Lr的一端与同步整流器Q6的一端，所述电感Lr的另一端分别连接有电容Cr的一端与电阻R1的一端，且电容Cr的另一端与电阻R1的另一端均与高频变压器T的次级线圈L2的活动端电性连接，所述同步整流器Q6的另一端与高频变压器T 的次级线圈L2的另一端电性连接。
优选的，所述超前桥臂Q1与超前桥臂Q4均由NPN型三极管和二极管构成，且二极管的负极与NPN型三极管的集电极连接，NPN型三极管的发射极与二极管的正极连接。
优选的，所述滞后桥臂Q2与滞后桥臂Q3均由NPN型三极管和二极管构成，且二极管的负极与NPN型三极管的集电极连接，NPN型三极管的发射极与二极管的正极连接。
优选的，所述同步整流器Q5与同步整流器Q6均由MOSFET模块和整流二极管构成，且整流二极管的负极与MOSFET模块的漏极D连接，整流二极管的正极与MOSFET模块的源极S连接。
优选的，所述MOSFET模块的型号为MMN2600D010U1。
优选的，所述电容C与电容Cr的容值分别为220µF和220µF，且电阻R1的阻值为15KΩ。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过同步整流电路与MOSFET 模块相配合，利用MOSFET的正栅压反向输出特性，将MOSFET模块从源极S 到漏极D导通，通过滞后桥臂Q2、滞后桥臂Q3、同步整流器Q5和同步整流器 Q6相配合，当滞后桥臂Q2断开则同步整流器Q5导通，滞后桥臂Q3断开则同步整流器Q6导通。
本实用新型在40KW以上大功率DCDC电源场合用同步整流计数替代传统二极管整流技术，结构上采用了MOSFET模块独特封装，同时采用了更具特色更方便控制的外驱动方式，更加适用于大功率场合的整流方式。
附图说明
图1为本实用新型提出的基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路中变换器二极管整流方式图；
图2为本实用新型提出的基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路中变换电源同步整流方式图；
图3为本实用新型提出的基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路中同步整流方式各功率器件的驱动波形示意图；
图4为本实用新型提出的基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路中 MOSFET引脚定义图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路,包括电源,电源的正极电性连接有电容C的正极、超前桥臂Q1的一端和滞后桥臂Q2的一端，超前桥臂Q1的另一端连接有超前桥臂Q4的一端和高频变压器T的初级线圈L1的一端，滞后桥臂Q2的另一端连接有滞后桥臂Q3的一端和高频变压器T的初级线圈L1的另一端，电容C的另一端、超前桥臂Q4的另一端、滞后桥臂Q3的另一端均与电源的负极连接，高频变压器T的次级线圈L2的一端连接有同步整流器Q5的一端，且同步整流器Q5的另一端电性连接有电感Lr的一端与同步整流器Q6的一端，电感Lr的另一端分别连接有电容Cr的一端与电阻R1的一端，且电容Cr的另一端与电阻R1的另一端均与高频变压器T的次级线圈L2的活动端电性连接，同步整流器Q6的另一端与高频变压器T的次级线圈L2的另一端电性连接，通过同步整流电路与MOSFET模块相配合，利用MOSFET的正栅压反向输出特性，将MOSFET模块从源极S到漏极D导通，通过滞后桥臂Q2、滞后桥臂Q3、同步整流器Q5和同步整流器Q6相配合，当滞后桥臂Q2断开则同步整流器Q5导通，滞后桥臂Q3断开则同步整流器Q6导通，本实用新型在 40KW以上大功率DCDC电源场合用同步整流计数替代传统二极管整流技术，结构上采用了MOSFET模块独特封装，同时采用了更具特色更方便控制的外驱动方式，更加适用于大功率场合的整流方式。
本实用新型中，超前桥臂Q1与超前桥臂Q4均由NPN型三极管和二极管构成，且二极管的负极与NPN型三极管的集电极连接，NPN型三极管的发射极与二极管的正极连接，滞后桥臂Q2与滞后桥臂Q3均由NPN型三极管和二极管构成，且二极管的负极与NPN型三极管的集电极连接，NPN型三极管的发射极与二极管的正极连接，同步整流器Q5与同步整流器Q6均由MOSFET模块和整流二极管构成，且整流二极管的负极与MOSFET模块的漏极D连接，整流二极管的正极与MOSFET模块的源极S连接，MOSFET模块的型号为MMN2600D010U1，电容C与电容Cr的容值分别为220µF和220µF，且电阻R1 的阻值为15KΩ，通过同步整流电路与MOSFET模块相配合，利用MOSFET的正栅压反向输出特性，将MOSFET模块从源极S到漏极D导通，通过滞后桥臂 Q2、滞后桥臂Q3、同步整流器Q5和同步整流器Q6相配合，当滞后桥臂Q2断开则同步整流器Q5导通，滞后桥臂Q3断开则同步整流器Q6导通，本实用新型在40KW以上大功率DCDC电源场合用同步整流计数替代传统二极管整流技术，结构上采用了MOSFET模块独特封装，同时采用了更具特色更方便控制的外驱动方式，更加适用于大功率场合的整流方式。
工作原理：在电路中，将整流二极管更换为MOSFET模块，从而形成了同步整流，选用型号为MMN2600D010U1的MOSFET模块，其引脚定义更有益于电源的高度集成化以及大功率运行时冷却方式的选择，在同步整流电路中， MOSFET模块的导通方向是从源极S到漏极D，利用了其正栅压反向输出特性，为了获得较理想的同步整流栅极电压驱动波形，消除零栅压区，驱动方式摒弃变压器二次侧内驱动方式，采用独立的隔离外驱动方式，当滞后桥臂Q2导通时，就会使得同步整流器Q5关断，反之滞后桥臂Q2关断时，则同步整流器Q5导通，当滞后桥臂Q3导通时，同步整流器Q6关断，反之滞后桥臂Q3关断时，同步整流器Q6导通，驱动波形自动跟随逆变全桥滞后桥臂的触发脉冲，便于控制。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路，包括电源，其特征在于，所述电源的正极电性连接有电容C的正极、超前桥臂Q1的一端和滞后桥臂Q2的一端，所述超前桥臂Q1的另一端连接有超前桥臂Q4的一端和高频变压器T的初级线圈L1的一端，所述滞后桥臂Q2的另一端连接有滞后桥臂Q3的一端和高频变压器T的初级线圈L1的另一端，所述电容C的另一端、超前桥臂Q4的另一端、滞后桥臂Q3的另一端均与电源的负极连接，所述高频变压器T的次级线圈L2的一端连接有同步整流器Q5的一端，且同步整流器Q5的另一端电性连接有电感Lr的一端与同步整流器Q6的一端，所述电感Lr的另一端分别连接有电容Cr的一端与电阻R1的一端，且电容Cr的另一端与电阻R1的另一端均与高频变压器T的次级线圈L2的活动端电性连接，所述同步整流器Q6的另一端与高频变压器T的次级线圈L2的另一端电性连接。
2.根据权利要求1所述的基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路，其特征在于，所述超前桥臂Q1与超前桥臂Q4均由NPN型三极管和二极管构成，且二极管的负极与NPN型三极管的集电极连接，NPN型三极管的发射极与二极管的正极连接。
3.根据权利要求1所述的基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路，其特征在于，所述滞后桥臂Q2与滞后桥臂Q3均由NPN型三极管和二极管构成，且二极管的负极与NPN型三极管的集电极连接，NPN型三极管的发射极与二极管的正极连接。
4.根据权利要求1所述的基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路，其特征在于，所述同步整流器Q5与同步整流器Q6均由MOSFET模块和整流二极管构成，且整流二极管的负极与MOSFET模块的漏极D连接，整流二极管的正极与MOSFET模块的源极S连接。
5.根据权利要求4所述的基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路，其特征在于，所述MOSFET模块的型号为MMN2600D010U1。
6.根据权利要求1所述的基于移相全桥ZVS的自适应同步整流电路，其特征在于，所述电容C与电容Cr的容值分别为220µF和220µF，且电阻R1的阻值为15KΩ。
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| CN110739876A (zh) * | 2018-07-20 | 2020-01-31 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种逆变器控制方法和装置 |
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2017
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| CN110739876B (zh) * | 2018-07-20 | 2020-10-02 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种逆变器控制方法和装置 |
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