[实用新型]周期分时控制电源调压电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交直流电源调压电路，尤其是一种无输出波形畸变的低功耗、高可靠、低成本的周期分时控制正弦波交流电源隔离或非隔调压电路，具体地说是一种周期分时控制电源调压电路。

背景技术

目前，采用IGBT开关管实现正弦波交流电源(或直流电源)调压多采用单管或多管并联的方法实现，但实际应用中还成在一些难以解决的问题，特别是在大功率高频率的状态下，如何使电能耗降低，提高可靠性、减少制造成本等还需要在研发设计技术上进一步作努力。

就IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)绝缘栅双极型功率开关管而言(以下简称：IGBT)器件本身发展非常快，特别是低功耗智能化、小体积、大电流方面正在不断的进步，这使得大功率工作回路中的损耗越来越小，IGBT的专用控制驱动集成电路的出现使控制更加方便、体积小、成本低、使用可靠性高，专用调压控制芯片技术研发设计的成熟提高了应用设计的灵活性、使得所有的调压、保护等信息高度集成，但仅有成熟的硬件条件还不够，要使IGBT高性能的应用与电路设计有直接的关系，IGBT工作时的热功耗，特别是在高频工作状态下应用，工作频率越高，IGBT的开关损耗越严重，导致使用可靠性下降和成本的增加。

IGBT在正弦波电源调压电路中的应用，已经有了一些很好的设计，解决了因可控硅调压波形畸变、谐波干扰和损耗，但就电路进一步的优化从而降低能耗，工作时的可靠性，特别是散热及散热成本，还需要深入的改进，才能真正的使产品更加顺利的进入应用领域。

在大功率高频调压回路中，IGBT随工作频率的提高，开关损耗的温升急剧增大，由于IGBT芯到散热器之间热阻的存在，IGBT在高频工作时的开关损耗(热量)很难做到热量的产生与散热同步，如能做到它的成本也是无法接受的，由于散热的迟缓，使得IGBT上的热量累加剧增，导致IGBT与散热器的温差增大，工作可靠性明显下降，为了减小这种温差，往往需要很高的散热成本。

发明内容

本实用新型的目的是针对交直流电源调压电路在高频工作状态下开关管热损耗大导致可靠性变差、制造成本高的问题，设计一种能大幅度降低开关管温升，延长使用寿命，提高稳定性的周期分时控制电源调压电路。

本实用新型的技术方案是：

一种周期分时控制电源调压电路，包括周期分时执行电路1、控制驱动电路2、隔离耦合电路3、相位检测电路4和主控电路7，其特征是Lin、Nin是周期分时控制电源调压电路的电源输入接周期分时执行电路1的输入，周期分时执行电路1的控制输入端接控制驱动电路2的输出，控制驱动电路2的输入通过隔离耦合电路3与主控电路7的周期分时控制输出口相连；相位检测电路4的输入端接电源的输入端Lin、Nin，相位检测电路4的输出端接主控电路7的相位信号检测端；周期分时执行电路1的输出或者直接与续流/滤波电路5的输入相连，续流/滤波电路5的输出Lout1接负载，负载的另一端接Nout构成回路；周期分时执行电路1的输出或者直接与变压器T的初级一端相连，初级另一端接Nout构成回路，变压器T的次级作为调压输出接负载；周期分时执行电路1的输出或者通过选择电路同时与续流/滤波电路5和变压器T相连；所述的周期分时执行电路1在每一电源电流方向中Lin流向Nin或Nin流向Lin，其中至少要有二个不同时工作的开关管或相应的开关电路周期分时完成。

所述的周期分时执行电路1由调压开关管Q1、Q2、Q3、Q4和二极管D1、D2组成，Q1的发射极接Q2的发射极，Q2的集电极接Q4的集电极，Q4的发射极接Q3的发射极，Q3的集电极接Q1的集电极，D1的负极接Q1和Q3的集电极，D1的正极连接到Q1、Q2、Q3、Q4的发射极和D2的正极，D2的负极接Q2和Q4的集电极，周期分时执行电路1的输入输出a端由Q1、Q3的集电极和D1的负极相连接组成，周期分时执行电路1的输入输出b端由Q2、Q4的集电极和D2的负极相连接组成，GN1是Q1的控制输入，GN2是Q2的控制输入，GN3是Q3的控制输入，GN4是Q4的控制输入，GN1、GN2、GN3和GN4分别接主控电路7对应的输出端。