[实用新型]一种大电流半桥电路

说明书

技术领域

本实用新型属于开关电源技术领域，涉及一种软开关以及副边大电流的半桥电路。

背景技术

DC/DC变换器就是将输入的直流电压，经过高频斩波或高频逆变后，通过整流和滤波环节，转换成所需要幅值的直流电压。它在家用电器、工业控制、通信、国防、交通等领域都有广泛的应用。半桥电路拓扑由于其成本低、易实现等优点，在众多拓扑中占有重要地位。常用的半桥拓扑有以下两种：

1、传统半桥电路

如图1所示为传统半桥电路拓扑，由容值相等的电容器C1和C2组成一组桥，MOS管S1和S2组成另一组桥，D1与D2是MOS管的体二极管，Cs1和Cs2是MOS管的寄生电容；两个桥臂中点连接变压器T1，变压器后边接整流二极管D3和D4组成半桥电路；

其原理：此电路通过一对互补的驱动来驱动两个MOS管，S1和S2交替导通，在变压器一次测产生一幅值为Vi/2的正负脉冲，并通过高频变压器传输到二次侧，在经过整流二极管整流，储能电感L1及电容器C3滤波后向负载供电；

其特点：相对于全桥电路，此拓扑只用了两个MOS管，成本相对较低，由于是两只管子，没有同时通断的问题，其抗不平衡能力强，对于占空比要求不高，所以驱动电路的设计也相对简单；

缺点：由于其工作在硬开关状态，MOS管上的开关损耗较大；半桥电路的变压器原边承受电压为输入电压的一半，所以其输出功率相对较低，不适合大功率负载场合的应用。

2、不对称半桥电路

为了克服硬开关电路的诸多问题，图2提出了一种改进型的半桥拓扑，在电路中加入漏感Lk，利用开关管的寄生电容与变压器的漏感发生谐振，实现电路的零电压开通，以降低电路的损耗。

其原理：主开关为两个互补控制的功率MOSFET(S1和S2)，开关管S1和S2导通的时间分别为D和1-D。Lk是变压器原边漏感，与开关管的寄生电容C1和C2谐振，为功率开关管S1和S2的零电压开通创造条件。S₁导通时，变压器的原边承受正向电压，副边绕组N₂₁工作，二极管D₃导通，开关管S₂与二极管D₄关断，S₂导通时，变压器的原边承受反向电压，副绕组N₂₂工作，二极管D₄导通，开关管S₁与二极管D₃关断；

其特点：软开关半桥电路在很大程度上实现了开关的的零电压开通，降低了损耗，大大提高工作频率和输出功率，降低电磁干扰。

缺点：输出功率较低，在大功率负载场合很少应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高效的大电流半桥电路，解决了现有技术中存在的损耗大、效率低、输出功率小的问题。

本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。

一种大电流半桥电路，包括并联连接在电源E端的MOS管S1和MOS管S2，所述MOS管S1的漏端和MOS管S2的源端接电源E，所述MOS管S1的漏端并联连接一二极管D1和电容Cs1，MOS管S2的漏端并联连接一二极管D2和电容Cs2；所述MOS管S1源端接一电感Lk和MOS管S2源端接一电容Cb后接入变压器输入端，变压器输出端并联连接一对反向接入的二极管D3和二极管D4；所述二极管D3阴极连接一电感L1,并与变压器副边同名端相连，所述二极管D4阴极连接一电感L2，并与变压器副边非同名端相连，所述电感L1和电感L2相互连接后再连接一组并联的电容C3和负载RL，并联的电容C3和负载RL的另一端连接至二极管D3和二极管D4的阳极节点。

进一步地，所述二极管D1和二极管D2为寄生二极管。

进一步地，所述电容Cs1和电容Cs2为寄生电容。

本实用新型的有益效果是：

1、降低变换器损耗，增大功率密度；

2、提高输出电流从而提高输出功率。

附图说明

图1是传统半桥电路图；

图2是软开关半桥电路图；

图3是倍流整流半桥电路图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。