[发明专利]一种改进的半桥拓扑电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源电路，尤其是一种改进的半桥拓扑电路。

背景技术

高频直流电源广泛应用于风力发电，新能源以及工业车辆等行业，半桥电路是高频直流电源最常用的拓扑电路。随着行业的不断成熟和壮大，小体积、大功率的直流电源是发展趋势。半桥电路受限于元器件等问题无法满足需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种改进的半桥拓扑电路，能够解决现有技术的不足，成功克服了半桥电路串并联的磁平衡问题以及驱动不同步的问题，实现了多个半桥电路协同工作。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种改进的半桥拓扑电路，其特征在于：包括依次串联连接的动态磁平衡调整电路、隔离磁环驱动电路和半桥电路。

作为优选，所述动态磁平衡调整电路包括IR2213芯片，IR2213芯片的10号引脚连接INH信号输入端，12号引脚连接INL信号输入端，IR2213芯片的7号引脚输出OUTA驱动信号，1号引脚输出OUTB驱动信号，IR2213芯片的9号引脚和3号引脚连接至数字电源，IR2213芯片的9号引脚还通过第七电容连接至DD端，IR2213芯片的2号引脚直接连接至DD端；

HVDC端与DD端之间串联有第一电容和第二电容，同时第一电阻、第二电阻、第五电阻和第四电阻串联在HVDC端与DO端之间，并与第一电容和第二电容保持并联关系，第一电容和第二电容的中间点通过第三电阻、第二电阻和第七电阻连接至第一LM324芯片的正向输入端，第二电阻和第五电阻的中间点通过第八电阻、第九电阻和第十电阻连接至第一LM324芯片的反相输入端，第一LM324芯片的反相输入端通过第十一电阻连接至参考电压端，第一LM324芯片的正电源端通过第三电容连接至DD端，第一LM324芯片的负电源端直接连接至DD端，第一LM324芯片的正向输入端通过第十二电阻连接至第一LM324芯片的输出端，第一LM324芯片的输出端通过第十三电阻连接至第二LM324芯片的正向输入端，第二LM324芯片的反向输入端连接至参考电压端，第二LM324芯片的正向输入端通过第四电容连接至第二LM324芯片的输出端，第二LM324芯片的输出端通过第十五电阻和第十四电阻连接至IR2213芯片的10号引脚，第十五电阻和第十四电阻的中间点通过第五电容连接至DD端，第二LM324芯片的输出端第十六电阻连接至第三LM324芯片的正向输入端，第三LM324芯片的反向输入端连接至参考电压端，第三LM324芯片的正向输入端通过第十七电阻连接至第三LM324芯片的输出端，第三LM324芯片的输出端通过第十八电阻和第十九电阻连接至IR2213芯片的12号引脚，第十八电阻和第十九电阻的中间点通过第六电容连接至DD端。

作为优选，所述隔离磁环驱动电路包括两个并联的隔离磁环驱动模块，两个隔离磁环驱动模块的输入端分别连接至IR2213芯片的7号引脚和1号引脚，用于接收OUTA驱动信号和OUTB驱动信号，每个隔离磁环驱动模块包括第一变压器组，第一变压器组一次侧的中间抽头连接高电平，第一变压器组一次侧的一端通过第一整流二极管连接到DD端，第一整流二极管的正极连接至DD端，另一端连接至第一增强型N沟道绝缘栅场效应管的漏极，第一增强型N沟道绝缘栅场效应管的源极连接至DD端，第一增强型N沟道绝缘栅场效应管的栅极连接第一限流电阻作为隔离磁环驱动模块的输入端；第一变压器组的二次侧分为两个绕组，每个绕组上并联有两个中间电阻，绕组的一端通过第二整流二极管作为第一输出端，绕组的另一端作为第二输出端。

作为优选，所述半桥电路包括两个分别连接在第二变压器组一次侧两个绕组上的半桥电路模块，半桥电路模块包括两个串联的滤波电容和两个串联的第二增强型N沟道绝缘栅场效应管，滤波电容和第二增强型N沟道绝缘栅场效应管之间并联连接，第二增强型N沟道绝缘栅场效应管的漏极一端连接至HVDC端，第二增强型N沟道绝缘栅场效应管的栅极通过连接第二限流电阻作为第一输入端，第二限流电阻两侧并联设置有第三限流电阻和第三整流二极管，第三整流二极管的负极朝向第一输入端，两个滤波电容上分别设置有第二输入端，第二变压器组一次侧绕组的两端分别连接至两个滤波电容之间和两个第二增强型N沟道绝缘栅场效应管之间；第二变压器组的二次侧线圈的两端分别通过第四整流二极管连接至滤波电感作为输出端，第二变压器组的二次侧线圈的中间抽头接地。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：

动态磁平衡电路解决了单个甚至多个半桥电路串并联设计受限于磁平衡，无法使用于大功率电源的电路设计缺陷，使半桥电路可以适用于更广阔范围。