一种叠加推挽电路的制作方法_2

文档序号:9711000阅读:来源:国知局
,所述的第四 整流元件为一第四二极管D4,所述的第四二极管D4的阳极分别与所述功率变压器T的第三 抽头3及第二M0SFETQ2的漏极连接,阴极与输出滤波电容C的正端连接。
[0030] 如图2,并结合图1所示,本发明相对于现有技术的改进在于:
[0031]将储能电感从电路输出端移至电路输入端,采用此种连接方式可以将MOSFET的漏 极电压与整流二极管的反向电压从两倍的输入电压降低为输出电压,并且消除了叠加推挽 电路中功率变压器的偏磁现象;
[0032] 从第一 MOSFET和第一 MOSFET漏极分别通过整流二极管连接至输出端,采用此种连 接方式,不仅可以减小整流二极管的电流应力,而且在MOSFET关断时可以将功率变压器漏 感能量传递至负载,提高功率变压器的效率。
[0033]结合图2,对本发明的工作过程进行描述,Ql、Q2交错导通:
[0034] (I)Ql导通Q2关断时:
[0035]储能电感的电流有三个流向,分别为经功率变压器绕组21(第一抽头1与第二抽头 2之间的绕组,下同)至Ql到功率地;经功率变压器绕组23至D4到负载;经功率变压器绕组56 至D2到负载,此时D1、D3、Q2的电压应力为母线电压。
[0036] (2)Q2导通Ql关断时:
[0037] 储能电感的电流有三个流向,分别为经功率变压器绕组23至Q2到功率地;经功率 变压器绕组21至D3到负载;经功率变压器绕组54至Dl到负载,此时,D2、D4、Q1的电压应力为 母线电压。
[0038] (3)Q1、Q2 均关断时:
[0039] 储能电感的电流有四个流向,分别为经过功率变压器绕组54至Dl到负载;经过功 率变压器绕组56至D2到负载;经过功率变压器绕组21至D3到负载;经过功率变压器绕组23 至D4到负载,此时Q1、Q2的电压应力为母线电压。
[0040] (4)Q1、Q2 均开通时:
[00411储能电感的电流通过Ql、Q2流至功率地。
[0042] 输出电压推导:
[0043]当单管(功率管Ql或功率管Q2)占空比EK 0.5时,对储能电感由伏秒平衡,
[0046]式中,Vin表不输入电压,Vo表不输出电压,T表不功率管的开关周期,D表不单管占 空比;
[0047]当单管占空比0.5 时,对储能电感由伏秒平衡,
[0050]式中,Vin表不输入电压,Vo表不输出电压,T表不功率管的开关周期,D表不单管占 空比;T表示功率管的开关周期,D表示单管占空比;
[0051 ]从而推导出,在全占空比范围内,改进后的叠加推挽电路输出电压为:
[0053] 式中,Vin表不输入电压,Vo表不输出电压D表不单管占空比。
[0054] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的 描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的 多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1. 一种叠加推挽电路,用于向负载供电,其特征在于,该叠加推挽电路包含: 输入电源,其负端接地; 储能电感,其输入端与所述输入电源的正端连接; 功率变压器,所述的功率变压器包含设置在原边的第一抽头、第二抽头、第三抽头及设 置在副边的第四抽头、第五抽头、第六抽头,所述的储能电感的输出端分别与第二抽头及第 五抽头连接; 输出滤波电容,与所述负载并联,所述输出滤波电容的正端分别与所述功率变压器的 第一抽头、第三抽头、第四抽头及第六抽头连接,负端与所述输入电源的负端连接; 第一MOSFET,其漏极与所述功率变压器的第一抽头连接,源极与所述输入电源的负端 连接; 第二MOSFET,其漏极与所述功率变压器的第三抽头连接,源极与所述输入电源的负端 连接; 驱动电路,分别连接第一MOSFET的栅极及第二MOSFET的栅极。2. 如权利要求1所述的叠加推挽电路,其特征在于,进一步包含一第一整流元件,所述 的第一整流元件设置在所述功率变压器的第四抽头与输出滤波电容的正端之间。3. 如权利要求1所述的叠加推挽电路,其特征在于,进一步包含一第二整流元件,所述 的第二整流元件设置在所述功率变压器的第六抽头与输出滤波电容的正端之间。4. 如权利要求1所述的叠加推挽电路,其特征在于,进一步包含一第三整流元件,所述 的第三整流元件设置在所述功率变压器的第一抽头与输出滤波电容的正端之间。5. 如权利要求1所述的叠加推挽电路,其特征在于,进一步包含一第四整流元件,所述 的第四整流元件设置在所述功率变压器的第三抽头与输出滤波电容的正端之间。6. 如权利要求2所述的叠加推挽电路,其特征在于,所述的第一整流元件为一第一二极 管,所述的第一二极管的阳极与所述功率变压器的第四抽头连接,阴极与输出滤波电容的 正端连接。7. 如权利要求3所述的叠加推挽电路,其特征在于,所述的第二整流元件为一第二二极 管,所述的第二二极管的阳极与所述功率变压器的第六抽头连接,阴极与输出滤波电容的 正端连接。8. 如权利要求4所述的叠加推挽电路,其特征在于,所述的第三整流元件为一第三二极 管,所述的第三二极管的阳极分别与所述功率变压器的第一抽头及第一MOSFET的漏极连 接,阴极与输出滤波电容的正端连接。9. 如权利要求5所述的叠加推挽电路,其特征在于,所述的第四整流元件为一第四二极 管,所述的第四二极管的阳极分别与所述功率变压器的第三抽头及第二MOSFET的漏极连 接,阴极与输出滤波电容的正端连接。10. 如权利要求1~9任意一项权利要求所述的叠加推挽电路,其特征在于,所述的叠加 推挽电路用于卫星电源系统的高压大功率场合。
【专利摘要】本发明公开了一种叠加推挽电路,包含:输入电源,负端接地;储能电感,输入端与输入电源的正端连接;功率变压器,功率变压器包含第一抽头、第二抽头、第三抽头、第四抽头、第五抽头、第六抽头,储能电感的输出端分别与第二抽头及第五抽头连接;输出滤波电容,与负载并联,正端分别与第一抽头、第三抽头、第四抽头及第六抽头连接,负端与输入电源的负端连接;第一MOSFET,漏极与第一抽头连接,源极与输入电源的负端连接;第二MOSFET,漏极与第三抽头连接,源极与输入电源的负端连接;驱动电路,分别连接第一MOSFET的栅极及第二MOSFET的栅极。本发明降低了电路中功率器件电压、电流的应力,解决了现有的叠加推挽功率调节拓扑无法满足高压大功率应用场合的问题。
【IPC分类】H02M3/337
【公开号】CN105471271
【申请号】CN201510823845
【发明人】彭方涛, 高科, 何小斌, 董宇, 陈海涛, 朱春晓
【申请人】上海空间电源研究所
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月24日
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