[实用新型]一种桥式移相软开关变换器的拓扑电路

说明书

[技术领域]

本实用新型涉及电力电子领域中的直流电源变换技术，特别涉及一种桥式移相软开关变换器的拓扑电路。

[背景技术]

在现有技术中所采用的桥式移相软开关变换的直流电源中，经常使用图1所示的变换器拓扑结构和经改进的图2所示的变换器拓扑结构，这种变换器包括桥式电路、变压器TR、谐振电感LF和整流滤波电路，其中，图1是最基本的桥式移相软开关拓扑结构，这两种拓扑结构在实际使用中存在如下问题：

1、变换器输出30％～40％负载后方能完全满足软开关的条件。

2、为了能使变换器在轻载时可靠工作，串联在主电路的谐振电感LF不能太小，因为谐振电感LF太小就不能提供足够大的能量，以完成移相过程。

3、由于谐振电感LF的接入，使得占空比损失太大，致使重载时输出电压跌落，多数情况下占空比达不到80％，对于高压大功率的应用很难满足要求。

4、变换器的死负载太大(即变换器自身负载太大)，一般要占总输出的3％～5％，影响整机效率。

5、受输出滤波电感器LZ的影响。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种桥式移相软开关变换器的拓扑电路，能够提供足够的能量完成变换器的移相过程。

本实用新型的技术方案是：

一种桥式移相软开关变换器的拓扑电路，包括由两桥臂组成的桥式电路、变压器和整流滤波电路，所述变压器的副边与所述整流滤波电路电连接；所述桥式电路的一桥臂包括开关管MR1、开关管MR2、电感LB、二极管DR1、二极管DR2、电容CR1和电容CR2，所述开关管MR1与开关管MR2串联连接，该串联支路的中点作为该桥臂中点，与所述变压器原边的一端电连接，该串联支路的两端作为该桥臂的两输入端，所述二极管DR1和二极管DR2同向串联，该串联支路两端分别连接该桥臂的两输入端，所述电容CR1和电容CR2分别并联于二极管DR1和二极管DR2两端，所述电感LB连接在该桥臂中点和所述二极管DR1与二极管DR2的连接点之间；所述桥式电路的另一桥臂包括开关管ML1和开关管ML2，所述开关管ML1与开关管ML2串联连接，该串联支路的中点作为该桥臂中点，与所述变压器原边的另一端电连接，该串联支路的两端作为该桥臂的两输入端；

所述桥式电路的另一桥臂还包括电感LA、二极管DL1、二极管DL2、电容CL1和电容CL2，所述二极管DL1和二极管DL2同向串联，该串联支路两端分别连接该桥臂的两输入端，所述电容CL1和电容CL2分别并联于二极管DL1和二极管DL2两端，所述电感LA连接在该桥臂中点和所述二极管DL1与二极管DL2的连接点之间。

所述的一种桥式移相软开关变换器的拓扑电路，还包括谐振电感LF，所述任一桥臂中点通过该谐振电感LF与所述变压器原边相连接。

所述的一种桥式移相软开关变换器的拓扑电路，还包括钳位二极管DF1和钳位二极管DF2，所述钳位二极管DF1和钳位二极管DF2同向串联连接，该串联支路的两端分别连接所述任一桥臂的两输入端，所述谐振电感LF与所述变压器原边的连接点与所述钳位二极管DF1和钳位二极管DF2的连接点连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型在其中一桥臂上增加了由电感LA、二极管DL1、二极管DL2、电容CL1和电容CL2组成的辅助网络，使得0～100％负载范围内均可满足桥式移相软开关变换器的工作条件；由于所增加的辅助网络和谐振电感LF分担了变换器完成移相过程所需的能量，因此本实用新型中的谐振电感LF大大减小，对占空比基本没有影响，变换器的占空比可达到90％左右；本实用新型中的左右桥臂均可在全程负载范围内实现软开关变换，不受输出滤波电感器的影响，同时，死负载降为总输出负载的0.2％～0.5％，整机损耗大大降低；另外，本实用新型中的变压器也不需要特别设计、辅助电感LA或LB、谐振电感LF使用普通的铁氧体材料，体积大大减小，散热器比目前桥式移相软开关变换器中的散热器小，所以降低了整机的成本；本实用新型相比现有基本移相电路空载时产生的干扰，空载电磁干扰小。

[附图说明]

图1是现有技术中基本桥式移相软开关变换器拓扑电路结构图。

图2是现有技术中另一种桥式移相软开关变换器拓扑电路结构图。

图3是本实用新型的桥式移相软开关变换器拓扑电路结构图(一)。

图4是本实用新型的桥式移相软开关变换器拓扑电路结构图(二)。

图5是本实用新型的桥式移相软开关变换器拓扑电路结构图(三)。

图6是图3所示电路的起始状态示意图。