[实用新型]宽负载范围高效率电流增强型零电压开关移相全桥变换器

说明书

本实用新型公开了宽负载范围高效率电流增强型零电压开关移相全桥变换器，包括高频变压器T、逆变电路和整流电路，整流电路与高频变压器T的副边绕组连接，逆变电路包括开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3和开关管Q4，开关管Q1的发射极和开关管Q2的集电极均与耦合电感L1的同名端连接，耦合电感L1的异名端和高频变压器T的原边绕组Np同名端连接；整流电路中设置有耦合电感L2和耦合电感L3，耦合电感L2和耦合电感L3均与耦合电感L1耦合。解决传统零电压移相全桥直流变换器滞后桥臂在轻载情况下难以实现零电压开关问题，使移相全桥在从重载到轻载内都可以实现零电压开关，减少开关管上的电压、电流应力，从而扩宽移相全桥变换器的应用范围。

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及宽负载范围高效率电流增强型零电压开关移相全桥变换器。

背景技术

软开关移相全桥变换器是目前大功率直流变换器中应用最多的电路拓扑之一，它具有开关器件电压应力、电流应力小，功率变压器的利用率高等优点。硬开关模式使得开关管开通和关断的损耗变得大，能量转换效率底下，同时开关电压电流应力大，电压尖峰du/dt与电流尖峰di/dt高，且开关过程中产生较强的电磁干扰。软开关技术是利用谐振电路在开关管电压降为零是使开关开通(零电压ZVS)，能够较好的解决硬开关PWM变换器的开关损耗等问题。传统的零电压移相全桥变换器如图1所示，应用在负载较轻的情况下，即负载率小于30％，传统的零电压移相全桥直流变换器在轻载的情况下，原边电流较小，不足以使电容C3或电容C4的电压下降到0伏，不容易实现滞后桥臂软开关。

发明内容

基于在负载较轻的情况下，原边漏感存储能量不足以创造滞后桥臂软开关的条件的问题，本实用新型提供了宽负载范围高效率电流增强型零电压开关移相全桥变换器，解决传统零电压移相全桥直流变换器滞后桥臂在轻载情况下难以实现零开关问题。

为达到上述目的，本实用新型所述宽负载范围高效率电流增强型零电压开关移相全桥变换器，包括高频变压器T、逆变电路和整流电路，所述整流电路与高频变压器T的副边绕组连接，所述逆变电路包括超前桥臂和滞后桥臂，超前桥臂由开关管Q1和开关管Q2组成，所述滞后桥臂由开关管Q3和开关管Q4组成，所述开关管Q1的发射极和开关管Q2的集电极均与耦合电感L1的同名端连接，耦合电感L1的异名端和高频变压器T的原边绕组Np同名端连接，高频变压器T的原边绕组Np异名端、开关管Q3的发射极和开关管Q4的集电极三者连接；所述高频变压器T的副边绕组由绕组Ns1和绕组Ns2的异名端串联组成，所述绕组Ns1的同名端和整流二极管D5的阳极连接，整流二极管D5的阴极和整流二极管D6的阴极、耦合电感 L2的同名端以及耦合电感L3的异名端连接，所述耦合电感L3的同名端连接和耦合电感L2 的异名端以及绕组Ns1的同名端连接，整流二极管D6的阳极和整流二极管D6连接；所述耦合电感L2和耦合电感L3均与耦合电感L1耦合。

进一步的，整流二极管D5的阴极和耦合电感L2的同名端之间连接有辅助开关管Q5，所述整流二极管D6的阴极和耦合电感L3的异名端之间连接有辅助开关管Q6。

进一步的，辅助开关管Q5和辅助开关管Q6采用低导通电阻为0.1～0.2欧的开关管。

进一步的，整流二极管D5的阴极与输出滤波电感Lo第一端连接，输出滤波电感Lo第二端与输出滤波电容Co第一端相连，输出滤波电容Co第二端与绕组Ns1的同名端连接。

进一步的，耦合电感L1、耦合电感L2和耦合电感L3均具有磁芯。

进一步的，磁芯为铁氧体材料的磁芯。

进一步的，整流二极管D5和整流二极管D6采用快恢复二极管。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益的技术效果：