[实用新型]一种基于移相全桥软开关和同步整流的高频氧化电源模组

说明书

本实用新型涉及一种基于移相全桥软开关和同步整流的高频氧化电源模组，包括控制电路和主电路，控制电路包括控制系统、驱动系统、保护电路和反馈采样电路，主电路包括包括三相整流滤波电路、移相全桥逆变电路、高频变压器和次级同步整流电路；保护电路和反馈采样电路均与控制系统相连，控制系统与驱动系统连接，驱动系统与移相全桥逆变电路、次级同步整流电路连接，主电路分别与保护电路、反馈采样电路的各传感器及反馈信号采样调理电路的输入端相连。通过综合应用移相全桥软开关和同步整流技术等，降低功率开关管损耗以及在低压大电流输出场合的整流损耗，提高氧化电源的工作效率和输出功率，单模块输出功率可达40kW，同时，提高电源输出的可控性和稳定性。

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，尤其是一种基于移相全桥软开关和同步整流的高频氧化电源模组。

背景技术

为实现高频氧化电源低电压大电流的输出功能，目前普遍使用的电源以可控硅为核心器件，但需配合体积较大的变压器和整流滤波设备，这导致可控硅整流电源体积重量较大、输入功率因数低、污染电网环境的缺点。即使开关电源的出现一定程度地改善了上述缺点，但在实际应用中也存在开关频率相对较低、效率低、可靠性不足的情况；全桥逆变器开关管和次级整流管如果未能实现相互配合开通与关断，电源容易出现较大的损耗，甚至导致电路硬件的永久性破坏。

实用新型内容

本实用新型为了解决氧化电源功耗较大、效率低和可靠性不足的缺点，提供了一种基于移相全桥软开关和同步整流的高频氧化电源模组，最大程度地降低电能损耗，提高氧化电源输出的稳定性和可控性。

本实用新型提供的一种基于移相全桥软开关和同步整流的高频氧化电源模组，包括控制电路和主电路，控制电路包括控制系统、驱动系统、保护电路和反馈采样电路，主电路包括三相整流滤波电路、移相全桥逆变电路、高频变压器和次级同步整流电路；保护电路和反馈采样输出端均与控制系统输入端相连，控制系统输出端连接驱动系统，驱动系统输出端分别与主电路的移相全桥逆变电路、次级同步整流电路相连，主电路与保护电路输入端相连，主电路输出端分别与反馈采样电路的各传感器及其采样调理电路的输入端相连。

进一步的，所述控制系统包括单片机、移相PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）信号芯片和和数字模拟转换器；单片机通过数字模拟转换器与移相PWM信号芯片连接；单片机内部的PI调节器完成数字PID（Proportional Integral Differential, 比例积分微分）计算后，通过DAC（Digital to analog converter，数字模拟转换器）输出电压到移相PWM信号芯片使其产生相应的PWM信号，实现移相角的调节；所述单片机与CAN总线接口相连。

进一步的，所述移相全桥逆变电路包括超前桥臂和滞后桥臂，即IGBT模块；其中超前桥臂包括第一IGBT开关管和第二IGBT开关管，滞后桥臂包括第三IGBT开关管、第四IGBT开关管，四个开关管均反向并联一个二极管和并联一个谐振电容。

进一步的，所述次级同步整流电路包括上下两支次级整流回路的MOSFET整流管、电感和电容。上下两支次级整流回路即MOSFET模块的MOSFET整流管采用共源接法。在次级同步整流电路输出端接入由电感电容组成的输出滤波电路，其中，将磁环套在电源模组主电路输出端构成输出滤波电感。