专利名称：一种二次侧移相控制全桥变换器的制作方法
技术领域：
本发明属于电能变换器技术领域，特别涉及一种二次侧移相控制全桥变换器。
背景技术：
由单管构成的变换器一般应用于中小功率场合。而在中大功率场合中，一般采用全桥变换器。传统的移相零电压脉宽调制直流到直流(DC/DC)全桥变换器利用变压器的漏感或原边串联电感和功率管的寄生电容来实现开关管的零电压开关。但传统电路的拓扑结构也存在自身的缺点，如变压器一次侧开关管的零电压软开关实现是建立在产生较大环流损耗基础上，尽管降低了开关管损耗，但环流损耗的增大也将降低变换器的效率，此外每个桥臂的两个开关管成180°互补导通，两个桥臂的导通角互差一个相位，即移相角，通过调节移相角的大小来调节输出电压，但同桥臂的两个开关管，其中一个必超前另一个导通，形成超前桥臂和滞后桥臂，滞后桥臂实现零电压开关依赖谐振电感中的能量，滞后桥臂实现零电压开关较为困难。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种二次侧移相控制全桥变换器，实现了两桥臂开关管的零电压开关，并降低了环流损耗。本发明的技术方案是这样实现的一种二次侧移相控制全桥变换器，包括逆变器电路、高频变压器、整流网络、滤波电路和负载，其中，所述的整流网络是由4个二极管D5 D8组成的桥式整流电路，与基本的全桥变换电路不同之处在于对整流网络进行了改进， 在变压器二次侧的两个输出端分别串联第五开关管S5和第六开关管S6，所述第五开关管 S5的源极连接第五二极管D5的阳极，所述第五开关管S5的漏极连接变压器二次侧的第一输出端和所述第六开关管S6的源极，所述第六开关管S6的漏极连接第六二极管D6的阴极，第六二极管D6的阳极连接第八二极管D8的阳极和滤波电路中电解电容C。的一端，第八二极管D8的阴极连接第七二极管D7的阳极、变压器二次侧的第二输出端和滤波电路中电解电容Ctl的一端，第七二极管D7的阴极连接第五二极管D5的阴极和滤波电路中输出平滑电感Ltl的输入端；本发明的工作原理为全桥变换器在工作中，高频变压器一次侧同组开关管(Si/ S4、S2/S3)同时触发导通，在并联电容与变压器漏感谐振的辅助下实现零电压零电流闭合， 变压器二次侧对应开关管(S6、S5)为完成移相控制暂不闭合，变压器二次侧呈开路状态， 此时变压器一次侧只流过较小的励磁电流，大大减小了移相过程中的环流损耗，并且同桥臂两个开关管的同时触发解决了滞后臂零电压开关实现困难的问题，当移相结束后，二次侧相应开关管闭合，一次侧与二次侧电流增大，直流电源向负载输出功率，当一次侧同组开关管断开时，利用并联电容与变压器漏感谐振，实现零电压关断。本发明的优点适用于高电压、大功率的应用场合，可实现所有开关管的软开关， 可有效地抑制开关管的电压、电流尖峰，并且利用变压器二次侧移相控制，实现移相过程中回路只流过励磁电流，因而降低了环流损耗，也解决了滞后桥臂零电压开关实现的困难。
图1为本发明二次侧移相控制变换器的电路图；图2为本发明二次侧移相控制变换器的典型工作波形；图3为本发明二次侧移相控制变换器的各工作模式等效电路图效电路图；图4为本发明二次侧移相控制变换器的各工作模式等效电路图效电路图；图5为本发明二次侧移相控制变换器的各工作模式等效电路图效电路图；图6为本发明二次侧移相控制变换器的各工作模式等效电路图效电路图；图7为本发明二次侧移相控制变换器的各工作模式等效电路图效电路图；图8为本发明二次侧移相控制变换器的各工作模式等效电路图效电路图；图中，1、逆变器电路2、高频变压器3、整流网络4、滤波电路5、负载。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。本实施例与基本的全桥变换电路的相同之处是仍然由逆变器电路(1)、高频变压器O)、整流网络(3)、滤波电路(4)和负载(5)组成，只是对其中的整流网络进行了改进 在变压器的二次侧的两个输出端分别串联了第五开关管S5和第六开关管S6，如图1所示， 其中，逆变器电路(1)由四个开关管Sl S4串联而成，开关管S1的漏极连接直流母线的正极，开关管Sl的源极连接开关管S2的漏极，开关管S2的源极连接开关管S4的源极，开关管 S3的漏极连接Sl的漏极，开关管S3的源极连接开关管S4的漏极，开关管S4的源极连接直流母线的负极，其中Dl D4为开关管Sl S4的反并联二极管，Cl C4为开关管Sl S4的并联电容，所述的Cl C4为无损缓冲电容；高频变压器TO) —次侧接于全桥变换器两开关桥臂中点，高频变压器TO)可选用单端变压器或二次侧为带中间抽头的变压器，高频变压器TO) 二次侧与整流网络C3)相连，整流网络C3)是由四个二极管D5 D8组成的桥式整流电路，开关管&的源极连接二极管D5的阳极，开关管&漏极连接开关管S6源极， 开关管&漏极连接二极管D6阴极，高频变压器T (2) 二次侧同名端连接开关管&集电极和开关管&发射极，高频变压器TO) 二次侧非同名端与二极管D8阴极相连，滤波电路(4)与整流网络⑶输出端相连，所述的滤波电路⑷包括输出平滑电感L。和电解电容C。，L。的同名端连接整流网络(3)的第五二极管D5的负极正和第七二极管D7的负极，L0的非同名端连接C。的正极和负载(5)的正极。本实施例中，同桥臂开关管S/S4、S2/S3同时触发导通，通过移相控制来实现对输出电压大小的调节，触发脉冲设置见表1
(Model)模式1等 (Mode2)模式2等 (Mode3)模式3等 (Mode4)模式4等 (Mode5)模式5等 (Mode6)模式6等
表1开关触发脉冲设置
权利要求
1. 一种二次侧移相控制全桥变换器，包括逆变器电路、高频变压器、整流网络、滤波电路和负载，其中，所述的整流网络是由4个二极管D5 D8组成的桥式整流电路，其特征在于在所述高频变压器二次侧的两个输出端分别串联第五开关管S5和第六开关管S6，所述第五开关管S5的源极连接第五二极管D5的阳极，所述第五开关管S5的漏极连接变压器二次侧的第一输出端和所述第六开关管S6的源极，所述第六开关管S6的漏极连接第六二极管D6的阴极，第六二极管D6的阳极连接第八二极管D8的阳极和滤波电路中电解电容C。的一端，第八二极管D8的阴极连接第七二极管D7的阳极、变压器二次侧的第二输出端和滤波电路中电解电容Ctl的一端，第七二极管D7的阴极连接第五二极管D5的阴极和滤波电路中输出平滑电感Ltl的输入端。
全文摘要
一种二次侧移相控制全桥变换器，属于电能变换器技术领域，包括逆变器电路、高频变压器、整流网络、滤波电路和负载，其中，所述的整流网络是由4个二极管D5～D8组成的桥式整流电路，本发明对整流网络进行了改进，在变压器二次侧的两个输出端分别串联第五开关管S5和第六开关管S6，本发明适用于高电压、大功率的应用场合，可实现所有开关管的软开关，可有效地抑制开关管的电压、电流尖峰，并且利用变压器二次侧移相控制，实现移相过程中回路只流过励磁电流，因而降低了环流损耗，也解决了滞后桥臂零电压开关实现的困难。
文档编号H02M3/335GK102364860SQ201110330358
公开日2012年2月29日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者候蕊, 刘秀翀, 张化光, 王琳, 褚恩辉 申请人:东北大学