一种电流型交流功率变换器的制造方法

文档序号:9491445阅读:565来源:国知局
一种电流型交流功率变换器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于功率变换器技术改进领域,尤其涉及一种电流型交流功率变换器。
【背景技术】
[0002]传统设计半桥拓扑结构如下图1所示,通过控制两个开关管的占空比,实现对于输出电压的控制。如图1所不,Vin为输入电压,Vout为输出电压,Sl,S2为开关管,T为变压器,C1,C2为半桥电容,Cb为隔直电容。
[0003]全桥结构,开关器件有效的较多,驱动不容易,从而电路的开关损耗较高,成本较高。而变压器原边电压为输入电压的一般,为了保证磁通的一致,通常会在变压器原边串联隔直电容,同时全桥电容容量较小,不能满足输出电压的稳定。

【发明内容】

[0004]本发明的目的在于提供一种电流型交流功率变换器,旨在解决的问题。
[0005]本发明是这样实现的,一种电流型交流功率变换器,所述电流型交流功率变换器包括控制器、变压器T、电容C1、电容C2、开关器件S1、开关器件S2、电流互感器T1及电感L,所述电感L的一端分别连接所述电容C1的一端及电容C2的一端,所述电感L的另一端穿过所述电流互感器T1的磁环连接所述变压器T的原边正极,所述变压器T的原边负极分别连接所述开关器件S1的漏极及开关器件S2的源极,所述开关器件S1的漏极连接所述电容C1的另一端,所述电流互感器T1的信号输出端经变换后连接所述控制器的输入端,所述控制器的输出端经隔离方式分别连接所述开关器件S1的栅极及开关器件S2的栅极,所述开关器件S2的漏极、电容C2的另一端接地。
[0006]本发明的进一步技术方案是:所述电流互感器T1,用将变换器原边交流电流耦合后进行整流得到采样电流信号,控制开关器件S1和S2的占空比。
[0007]本发明的进一步技术方案是:所述开关器件S1与开关器件S2的相位相差180°。
[0008]本发明的进一步技术方案是:所述电流互感器T1包括整流二极管D1-D4、电阻R1、电阻R2及电容C3,所述整流二极管D1-D2串联后与所述整流二极管D3-D4串联后并联一端分别连接所述电阻R1的一端及电阻R2的一端,另一端接地,所述电阻R2的另一端连接电容C3的一端并输出电流反馈信号Ifb,所述电阻R1的另一端、电容C3的另一端均接地。
[0009]本发明的进一步技术方案是:所述控制器包括芯片U1、电流闭环控制模块、频率设定模块及时间调整模块,所述芯片U1的第1、3、2脚分别连接所述电流闭环控制模块的输出端和电流参考给定信号Iref,所述电流闭环控制模块的输入端连接所述电流互感器T1的信号输出端,所述频率设定模块的一端分别连接所述芯片U1的第5、6、7脚,所述频率设定模块的另一端接地,所述时间调整模块的一端连接所述芯片U1的第8脚,所述时间调整模块的另一端接地,所述芯片U1的第9、10、12脚均接地,所述芯片U1的第11脚经隔离方式连接所述开关器件S1的栅极,所述芯片U1的第14脚经隔离方式连接所述开关器件S2的栅极,所述芯片U1的第13、15脚分别连接电源15V。
[0010]本发明的进一步技术方案是:所述电流闭环控制模块包括电阻R3、电阻R5、电容C5及电容C6,所述电阻R3的一端分别连接所述电容C5的一端及电容C6的一端及芯片U1的第1脚,所述电容C5的另一端连接所述芯片U1的第3脚,所述电容C6的另一端经所述电阻R5连接所述芯片U1的第3脚。
[0011]本发明的进一步技术方案是:所述频率设定模块包括电阻R6及电容C7,所述芯片U1的第5脚经电阻R6接地,所述芯片U1的第6、7脚分别经电容C7接地。
[0012]本发明的进一步技术方案是:所述时间调整模块包括电容C8,所述芯片U1的第8脚经所述电容C8接地。
[0013]本发明的进一步技术方案是:所述芯片U1采用的型号为UC2825。
[0014]本发明的进一步技术方案是:所述开关器件S1及开关器件S2均采用的是M0S管或IGBT场效应管。
[0015]本发明的有益效果是:原边串联电感,并利用气隙减少变压器和电感的饱和,通过原边电流互感器得到电流的反馈信号,将其转换为电压信号,利用传统控制方式,实现输出电流的控制,并利用软启动过程和变压器匝比关系,实现启动过程是副边高压输出,以保证负载所需的工作电压,拓扑操作灵活简单,具有较强的实用性。
【附图说明】
[0016]图1是传统的移相全桥拓扑电路示意图。
[0017]图2是本发明实施例提供的电流型交流功率变换器的主拓扑结构示意图。
[0018]图3是本发明实施例提供的控制器的拓扑结构示意图。
[0019]图4是本发明实施例提供的电流型交流功率变换器电阻负载工作波形图。
【具体实施方式】
[0020]图2-3示出了本发明提供的电流型交流功率变换器,所述电流型交流功率变换器包括控制器、变压器T、电容C1、电容C2、开关器件S1、开关器件S2、电流互感器T1及电感L,所述电感L的一端分别连接所述电容C1的一端及电容C2的一端,所述电感L的另一端穿过所述电流互感器T1的磁环连接所述变压器T的原边正极,所述变压器T的原边负极分别连接所述开关器件S1的漏极及开关器件S2的源极,所述开关器件S1的漏极连接所述电容C1的另一端,所述电流互感器T1的信号输出端经变换后连接所述控制器的输入端,所述控制器的输出端经隔离方式分别连接所述开关器件S1的栅极及开关器件S2的栅极,所述开关器件S2的漏极、电容C2的另一端接地。原边串联电感,并利用气隙减少变压器和电感的饱和,通过原边电流互感器得到电流的反馈信号,将其转换为电压信号,利用传统控制方式,实现输出电流的控制,并利用软启动过程和变压器匝比关系,实现启动过程是副边高压输出,以保证负载所需的工作电压,拓扑操作灵活简单,具有较强的实用性。
[0021]所述电流互感器T1,用将变换器原边交流电流耦合后进行整流得到采样电流信号,控制开关器件S1和S2的占空比。
[0022]所述开关器件S1与开关器件S2的相位相差180°。
[0023]所述电流互感器T1包括整流二极管D1-D4、电阻R1、电阻R2及电容C3,所述整流二极管D1-D2串联后与所述整流二极管D3-D4串联后并联一端分别连接所述电阻R1的一端及电阻R2的一端,另一端接地,所述电阻R2的另一端连接电容C3的一端并输出电流反馈信号Ifb,所述电阻R1的另一端、电容C3的另一端均接地。
[0024]所述控制器包括芯片U1、电流闭环控制模块、频率设定模块及时间调整模块,所述芯片U1的第1、3脚分别连接所述电流闭环控制模块的输出端和电流参考给定信号Iref,所述电流闭环控制模块的输入端连接所述电流互感器T1的信号输出端,所述频率设定模块的一端分别连接所述芯片U1的第5、6、7脚,所述频率设定模块的另一端接地,所述时间调整模块的一端连接所述芯片U1的第8脚,所述时间调整模块的另一端接地,所述芯片U1的第9、10、12脚均接地,所述芯片U1的第11脚经隔离方式连接所述开关器件S1的栅极,所述芯片U1的第14脚经隔离方式连接所述开关器件S2的栅极,所述芯片U1的第13、15脚分别连接电源15V。
[0025]所述电流闭环控制模块包括电阻R3、电阻R5、电容C5及电容C6,所述电阻R3的一端分别连接所述电容C5的一端及电容C6的一端及芯片U1的第1脚,所述电容C5的另一端连接所述芯片U1的第3脚,所述电容C6的另一端经所述电阻R5连接所述芯片U1的第3脚。
[0026]所述频率设定模块包括电阻R6及电阻R7,所述芯片U1的第5脚经电阻R6接地,所述芯片U1的第6、7脚分别经电容C7接地。
[0027]所述时间调整模块包括电容C8,所述芯片U1的第8脚经所述电
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