[实用新型]一种滞后臂辅助谐振电路有效

专利信息
申请号: 201922290135.7 申请日: 2019-12-19
公开(公告)号: CN211606392U 公开(公告)日: 2020-09-29
发明(设计)人: 龙美志;周翔;朱润贵;邓维;张丹 申请(专利权)人: 长沙竹叶电子科技有限公司
主分类号: H02M3/335 分类号: H02M3/335
代理公司: 长沙大珂知识产权代理事务所(普通合伙) 43236 代理人: 解亚娇
地址: 410205 湖南省长沙市长沙高新*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 滞后 辅助 谐振 电路
【说明书】:

实用新型提供了一种滞后臂辅助谐振电路,其中引入了新的电器元件,包括第五电容(Ca1)、第六电容(Ca2)、第一电感(La)、两个辅助开关管(Va1、Va2)以及两个体二极管(VDa1、VDa2),其中,第五电容(Ca1)的一端与电路输入正端(+Uin)相连,第五电容(Ca1)的另一端与第一电感(La)的一端以及第六电容(Ca2)的一端相连,第六电容(Ca2)的另一端与第四三级管的源极相连,第一电感(La)的另一端与第二辅助开关管(Va2)的源极连接,第一辅助开关管(Va1)的漏极与第二辅助开关管(Va2)的漏极相对接,第一辅助开关管(Va1)的源极连到滞后桥臂支路的第二场效应管(V2)的源极和第四场效应管(V4)的漏极。

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域,尤其涉及一种开关电源的谐振变换电路。

背景技术

谐振变换器是在传统的开关变换器的基础上添加谐振元件,可以很好地改善开关变换器的硬开关问题,其中串联谐振变换器和并联谐振变换器是两种基本的谐振变换器。串联谐振变换器环流损耗小,但是轻载增益曲线平坦,负载调整能力差;并联谐振变换器增益曲线陡峭,负载调整特性较好,但是轻载效率低。而LCC谐振变换器结合了串、并联谐振变换器的优点,具有负载调整特性较好和轻载环流损耗小的优点。但是,LCC谐振变换器本身也有其自身缺点。对于变频控制的LCC谐振变换器来说,它能实现的软开关范围比较宽,通过改变开关频率来进行调节,这给磁性元件的设计带来了难度。然而定频移相式LCC谐振变换器通过改变移相角来实现对变换器的调节,其磁性元件设计比较容易,且控制电路比较简单,但是存在轻载时开关管零电压开关(ZVS)条件容易丢失,且重载时环流损耗较大的问题。基本上,现有技术中的全桥移相LCC谐振变换器都存在轻载时滞后臂ZVS不易实现且重载时环流损耗大的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于通过合理的电路设计,在轻载时帮助滞后臂的开关管实现ZVS导通;重载时,降低电路能耗的技术问题。

为解决上述技术问题,实现上述目的,本实用新型采用如下所述的技术方案:一种滞后臂辅助谐振电路,包括超前桥臂支路、滞后桥臂支路、变压器Tr、谐振电路和整流滤波电路,所述超前桥臂支路包括第一场效应管V1、第三场效应管V3、第一体二极管VD1、第三体二极管VD3、第一电容C1、第三电容C3,所述滞后桥臂支路包括第二场效应管V2、第四场效应管V4、第二体二极管VD2、第四体二极管VD4、第二电容C2、第四电容C4,所述超前桥臂支路、滞后桥臂支路分别与变压器Tr的原边连接,变压器Tr的副边与滤波电路连接,谐振电路包括第五电容Ca1、第六电容Ca2、第一电感La、两个辅助开关管Va1、Va2以及两个体二极管VDa1、VDa2,其中,第五电容Ca1的一端与电路输入正端相连,第五电容 Ca1的另一端与第一电感La的一端以及第六电容Ca2的一端相连,第六电容Ca2的另一端与第四场效应管V4的源极相连,第一电感 La的另一端与第二辅助开关管Va2的源极连接,第一辅助开关管 Va1的漏极与第二辅助开关管Va2的漏极相对接,第一辅助开关管 Va1的源极连到滞后桥臂支路的第二场效应管V2的源极和第四场效应管V4的漏极;变压器Tr的原边与第八电容Cp并联,一端与滞后桥臂支路的第二场效应管V2的源极和第四场效应管V4的漏极连接,另一端与第二电感Lr、第七电容Cs串联后与第一场效应管V1的源极和第三场效应管V3的漏极相连。

优选的,所述的谐振电感是软磁芯的谐振电感。

优选的,桥臂上、下开关管的驱动信号存在死区时间,死区时间大于零。

本申请的有益效果主要表现在:通过在谐振电路加入辅助电容、以及辅助电感以及开关管和体二极管构成的辅助电路,解决了传统谐振变换器轻载滞后桥臂软开关丢失的问题,通过引入辅助网络,提出了新的谐振变换器电路,通过分析谐振电路的工作模态,结合滞后臂换流时刻的谐振电流,计算得到谐振电路的最短工作时间,帮助滞后臂开关管实现ZVS导通的有效性,提高了谐振电路的整体效率。

附图说明

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