[发明专利]一种软开关全波整流推挽正激变换器

说明书

技术领域

本发明涉及DC-DC变换器领域，特别涉及DC-DC变换器的软开关领域，具体涉及一种软开关全波整流推挽正激变换器，是一种工作在全波整流方式下的软开电路拓扑。

背景技术

近年来，随着石化能源的耗竭，太阳能、燃料电池等作为无污染可再生的能源而备受人们的关注和研究，然而利用这些能源直接转换产生的电压幅值较小，要想有效地利用这些可再生能源，必须设计出合适的变换器。推挽正激变换器因其兼具正激电路和推挽电路的优点而成为了低压大电流的优选方案，在推挽正激电路的整流方式中，全波整流是整流电路中效率最高的一种整流方式，然而全波整流推挽正激电路是在硬开关的状态下工作，这样的工作模式不仅产生大量的热和电磁干扰噪声，浪费了大量的能源，而且严重降低了变换器的效率和功率密度；同时由于变压器副边漏感的存在和整流二极管反向恢复的特性造成了非常高的关断尖峰，在实际电路的设计中往往需要增加尖峰吸收支路，这样不仅影响了变流的稳定性和可靠性，而且必须选用耐压较高的整流二极管，增加了变换器的成本。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种软开关全波整流推挽正激变换器，解决推挽正激变换器原边开关管硬开关的工作状态和克服副边整流管的关断尖峰的问题。

技术方案

一种软开关全波整流推挽正激变换器，包括原边电路和副边电路，所述原边电路包括变压器原边第一绕组N_p1、第一开关管S₁、第二开关管S₂、变压器原边第二绕组N_p2和篏位电容C_c；其特征在于：所述副边电路包括由第一电容C₁构成的第一条支路，由变压器副边第一绕组N_s1、第一二极管D₁和第一电感L₁构成的第二条支路，由第二二极管D₂正端、变压器副边第二绕组N_s2和第一电感L₁构成的第三条支路，以及谐振单元；第一条支路的连接关系：第一电容C₁上端与电源正输出端连接，第一电容C₁下端与电源负输出端连接；第二条支路的连接关系：电源负输出端、变压器副边第一绕组N_s1、第一二极管D₁正端、第一电感L₁、电源正输出端，变压器副边第一绕组N_s1同名端接第一二极管D₁正端，变压器副边第一绕组N_s1异名端接电源负输出端；第三条支路连接的关系：电源负输出端、第二二极管D₂正端、变压器副边第二绕组N_s2、第一电感L₁、电源正输出端，变压器副边第二绕组N_s2同名端接第二二极管D₂负端，变压器副边第二绕组N_s2异名端接第一电感L₁左端；在变压器副边第一绕组N_s1的同名端与变压器副边第二绕组N_s2的同名端之间跨接谐振单元。

所述的谐振单元包括谐振电感Lr、第三二极管D₃、第四二极管D₄、第三开关管S₃、第五二极管D₅和谐振电容C_r；上述各器件的连接关系：谐振电感Lr左端、第三二极管D₃正端、第四二极管D₄正端、第三开关管S₃、谐振电感Lr右端，谐振电感Lr右端接变压器副边第二绕组N_s2同名端，第四二极管D₄正端接谐振电容C_r的正端，变压器副边第一绕组N_s1同名端接谐振电容C_r负端和第五二极管D₅正端，第五二极管D₅负端接变压器副边第二绕组N_s2同名端。

所述的变压器原边第一绕组N_p1与变压器原边第二绕组N_p2的匝数相同。

所述的变压器副边第一绕组N_s1与变压器副边第二绕组N_s2的匝数相同。

所述第一电容C₁为无极性电容。