[实用新型]一种输出宽范围可调的三电平软开关变化电路

说明书

本实用新型公开了一种输出宽范围可调的三电平软开关变化电路，其中：MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4依次串行连接，二极管D1的阴极连接于MOS管Q1的源极，二极管D1的阳极接地，二极管D2的阳极连接于MOS管Q4的漏极，二极管D2的阴极接地，MOS管Q1的源极与MOS管Q4的漏极之间连接有飞跨电容Css，电感Lr的第一端连接于MOS管Q2的源极，电感Lr第二端的电信号传输至预设的感应输出电路，二极管D3的阳极连接于电感Lr的第二端，二极管D3的阴极连接于正电压输入端+VIN，二极管D4的阴极连接于电感Lr的第二端，二极管D4的阳极连接于负电压输入端‑VIN。本实用新型能实现三相输入大功率电源输出电压宽范围可调。

技术领域

本实用新型涉及电压变换电路，尤其涉及一种输出宽范围可调的三电平软开关变化电路。

背景技术

近年来，人们对电力电子装置的电压等级和功率等级要求不断提高，随着三相维也纳PFC技术的成熟和推广，三电平变换器作为顺应这一潮流的一种解决方案受到越来越多的关注。三电平变换器大大降低了开关管的电压应力等级，这样有利于减小开关损耗，提高效率，降低成本。同时为了减小变换器的体积和重量，提高变换器的开关频率，减小磁性元件的体积是最有效的方法，伴随着高频化，功率器件的开关损耗问题成为一个日益突出的矛盾，由此软开关技术和三电平的结合应运，成为降低开关损耗，提高系统效率以及改善EMI问题的一个重要手段。

目前，行业中应用到的三电平软开关变换器主要有以三电平LLC谐振为代表的PFM调制变换器和以三电平全桥ZVS软开关为代表的PWM调制变换器二大类调制。关于三电平全桥ZVS软开关变换器，请参见图1和图2所示的两种三电平全桥PWM变换器拓扑。上述电路都是以PWM方式控制，所以都可以做到输出电压宽范围调节。但是上述电路又都有各自的缺点。图1所示的第一种拓扑分别在正负输入上各使用一个ZVS全桥谐振变换器，由于磁性元件，包括变压器，谐振电感，输出滤波电感，各器件的个体差异，很容易使得两路变换器输出功率不平衡，导致正负输入电压出现偏压。图2所示的第二种拓扑，使用了单独的变压器和电感，没有功率不平衡问题，但是为了器件耐压问题将MOS管两两串联，增加了失效概率。同时由于只能使用一个变压器和电感限制了此拓扑的输出功率和整体的结构布局。

其次，上述两种电路拓扑还有一些共同的缺点：首先，使用的开关器件较多，都需要8只；其次，驱动电路复杂，8只开关器件都需要单独的隔离驱动。

此外，三电平LLC谐振变换器是通过调整开关频率实现稳压的，由于频率调节范围的限制，注定了此拓扑不适合输出宽范围调压工作。

由此可见，目前业内采用的三电平LLC谐振变换器无法满足输出宽范围调压，三电平全桥ZVS软开关变换器能够实现宽范围调压，但是又面临着控制复杂，成本高以及功率不平衡等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够解决传统PWM变换器驱动复杂、功率不均等问题，同时实现三相输入大功率电源输出电压宽范围可调的三电平软开关变化电路。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。