专利名称：一种磁集成的零电压零电流软开关全桥电路的制作方法
技术领域：
本发明属于磁集成技术领域，具体涉及一种磁集成的零电压零电流软开关 全桥电路。
背景技术：
通常情况下，变流器的体积主要受磁元件的限制，包括变压器、电感等。 同时，磁元件的体积与个数也将影响变流器的成本与效率。近年来，随着磁集 成技术的提出与应用，使得电路中磁元件的体积与个数都得以优化，进而降低
了成本、减小了损耗。采用软开关技术能够减小开关损耗，提高效率，降低EMI， 在一般的全桥电路中实现零电压开关(ZVS) (US. Patent NO.6862195 B2， On Mar.1，2005)。移相全桥电路中，为了使超前臂与滞后臂的开关器件在全负载范 围内都能实现零电压软开关工作，可以在超前臂与滞后臂上各增加一个电感(L) 电容(C)辅助网络("Pseudo-resonant fiill bridge DC/DC converter", IEEE Transactions on Power Electronics, Volume 6， Issue 4)。虽然超前臂开关器"f牛可以禾!j 用负载电流实现软开关，但在轻载或空载情况下，占空比很小，仍然需要添加 辅助网络。这样在该全桥电路中就有四个磁元件变压器、储能电感和两个辅 助电感。过多的磁元件将会增加电路的体积、损耗与成本，降低功率密度，影 响电源装置的效率提高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种磁集成的方法、结构简单、 效率高、磁元件少、可以实现全负载范围内原边开关器件零电压软开通和副边 整流二极管零电流开关的磁集成的零电压零电流软开关全桥电路。
磁集成的零电压零电流软开关全桥电路包括逆变器、磁集成网络、整流器， 输出滤波电容，所述的逆变器电路包括第一主开关器件、第二主开关器件、第 三主开关器件、第四主开关器件，第一主开关器件的源极与第二主开关器件的 漏极相连接，作为端口 A,第三主开关器件的源极与第四主开关器件的漏极相 连接，作为端口B，第一主开关器件的漏极与第三主开关器件的漏极相连接，并 与输入信号Vin的正极相连接，第二主开关器件的源极与第四主开关器件的源 极相连接，并与输入信号Vin的负极相连接；所述的整流器电路包括第一二极 管、第二二极管，第一二极管的阴极与磁集成网络第一输出端口相连接，第一 二极管的阳极与第二二极管的阳极、输出滤波电容的一端、输出信号Vo的负极
相连接，第二二极管的阴极与磁集成网络第四输出端口相连接；所述的磁集成 网络为一个五端口网络，磁集成网络第一输入端口与逆变器中的端口 A相连接， 磁集成网络第二输入端口与逆变器的端口 B相连接，磁集成网络第一输出端口 与整流器中的第一二极管的阴极相连接，磁集成网络第二输出端口与磁集成网 络第三输出端口、输出滤波电容的另一端、输出信号Vo的正极相连接，磁集成 网络第四输出端口与整流器中的第二二极管的阴极相连接。
所述的磁集成网络包括EE/EI磁芯、辅助电容、原边第一绕组、原边第二 绕组、副边第一绕组、副边第二绕组、副边第三绕组、副边第四绕组；原边第 一绕组、副边第一绕组、副边第二绕组绕于外磁柱I上，原边第二绕组、副边第 三绕组、副边第四绕组绕于外磁柱II上，原边第一绕组的同名端作为磁集成网 络第一输入端口，原边第二绕组的异名端作为磁集成网络第二输入端口，副边 第一绕组的同名端作为磁集成网络第一输出端口，副边第二绕组的同名端作为 磁集成网络第二输出端口，副边第三绕组的异名端作为磁集成网络第三输出端 口，副边第四绕组的异名端作为磁集成网络第四输出端口，原边第一绕组的异 名端与辅助电容的一端、原边第二绕组的同名端相连接，辅助电容的另一端接 地，副边第一绕组的异名端与副边第三绕组的同名端相连接，副边第二绕组的 异名端与副边第四绕组的同名端相连接，所述EE/EI磁芯的三个磁柱开有气隙。
所述的磁集成网络包括EE/EI磁芯、辅助电容、原边第一绕组、原边第二 绕组、副边第五绕组、副边第六绕组。原边第一绕组绕于外磁柱I上，原边第二 绕组绕于外磁柱II上，副边第五绕组、副边第六绕组绕于中心磁柱上。原边第 一绕组的同名端作为磁集成网络第一输入端口，原边第二绕组的异名端作为磁 集成网络第二输入端口，副边第一绕组的异名端作为磁集成网络第一输出端口， 副边第一绕组的同名端作为磁集成网络第二输出端口，副边第二绕组的异名端 作为磁集成网络第三输出端口，副边第二绕组的同名端作为磁集成网络第四输 出端口，原边第一绕组的异名端与辅助电容的一端、原边第二绕组的同名端相 连接，辅助电容的另一端接地，所述EE/EI磁芯的外磁柱I和外磁柱II开有气 隙。
所述的磁集成网络包括EE/EI磁芯、辅助电容、辅助绕组、原边第一绕组、 原边第二绕组、副边第一绕组、副边第二绕组、副边第三绕组、副边第四绕组。 原边第一绕组、副边第一绕组、副边第二绕组绕于外磁柱I上，辅助绕组绕于中 心磁柱上，原边第二绕组、副边第三绕组、副边第四绕组绕于外磁柱II上。原 边第一绕组的同名端作为磁集成网络第一输入端口，原边第二绕组的异名端作
为磁集成网络第二输入端口，副边第一绕组的同名端作为磁集成网络第一输出 端口，副边第二绕组的同名端作为磁集成网络第二输出端口，副边第三绕组的 异名端作为磁集成网络第三输出端口，副边第四绕组的异名端作为磁集成网络 第四输出端口，辅助绕组的一端与原边第一绕组的异名端相连接，辅助绕组的 另一端与辅助电容的一端、原边第二绕组的同名端相连接，辅助电容的另一端 接地，副边第一绕组的异名端与副边第三绕组的同名端相连接，副边第二绕组
的异名端与副边第四绕组的同名端相连接，所述EE/EI磁芯的三个磁柱开有气 隙。
所述的磁集成网络包括EE/EI磁芯、辅助电容、原边第一绕组、原边第二 绕组、副边第一绕组、副边第二绕组、副边第三绕组、副边第四绕组，原边第 一绕组的匝数大于原边第二绕组的匝数；原边第一绕组、副边第一绕组、副边 第二绕组绕于外磁柱I上，原边第二绕组、副边第三绕组、副边第四绕组绕于外 磁柱II上，原边第一绕组的同名端作为磁集成网络第一输入端口，原边第二绕 组的异名端作为磁集成网络第二输入端口，副边第一绕组的同名端作为磁集成 网络第一输出端口，副边第二绕组的同名端作为磁集成网络第二输出端口，副 边第三绕组的异名端作为磁集成网络第三输出端口，副边第四绕组的异名端作 为磁集成网络第四输出端口，原边第一绕组的异名端与辅助电容的一端、原边 第二绕组的同名端相连接，辅助电容的另一端接地，副边第一绕组的异名端与 副边第三绕组的同名端相连接，副边第二绕组的异名端与副边第四绕组的同名 端相连接，所述EE/EI磁芯的三个磁柱开有气隙。
所述的逆变器电路可采用PWM移相控制、不对称的PWM控制或移相变频 控制，所述的整流器电路采用中心抽头的整流方式、全桥整流方式或倍压整流 方式。
本发明与现有技术相比具有的有益效果
1) 本发明的磁集成零电压零电流软开关全桥电路只利用了一个磁元件便实 现了分立元件电路中四个磁元件的功能，实现了电路中主开关器件全负载范围 的零电压软开通和整流二极管的零电流工作，从而降低了磁损和开关损耗，提 高了效率和功率密度；
2) 可以在本发明的基础上进行拓扑变化，分别解决了漏感过小、漏感无法 控制和超前臂开关器件大电流关断的缺点，以满足不同应用场合的需求；
3) 本发明可以采用PWM移相控制，也可以采用不对称的PWM控制或移 相变频控制，副边可以采用中心抽头的整流方式，也可以采用全桥整流或倍压
整流多种整流方式，具有很大灵活性；
4)本发明结构简单，便于实现，变化灵活，具有很大的理论研究和实用价值。
图1是磁集成的零电压零电流软开关全桥电路示意图； 图2是本发明的仅采用一个磁元件实现的磁集成网络结构示意图； 图3是本发明的将磁集成网络中的副边绕组置于中柱上的结构示意图； 图4是本发明的在磁集成网络中的中心磁柱上增加辅助绕组的结构示意图； 图5是本发明的改变磁集成网络中两原边绕组的匝数的结构示意图； 图6是本发明仅采用一个磁元件实现的磁集成网络电路的理想波形。
具体实施例方式
如图1所示，磁集成的零电压零电流软开关全桥电路包括逆变器、磁集成 网络、整流器，输出滤波电容，所述的逆变器电路包括第一主开关器件、第二 主开关器件、第三主开关器件、第四主开关器件；第一主开关器件的源极与第 二主开关器件的漏极相连接，作为端口 A，第三主开关器件的源极与第四主开 关器件的漏极相连接，作为端口B，第一主开关器件的漏极与第三主开关器件的 漏极相连接，并与输入信号Vin的正极相连接，第二主开关器件的源极与第四 主开关器件的源极相连接，并与输入信号Vin的负极相连接；所述的整流器电 路包括第一二极管、第二二极管，第一二极管的阴极与磁集成网络第一输出端 口相连接，第一二极管的阳极与第二二极管的阳极、输出滤波电容的一端、输 出信号Vo的负极相连接，第二二极管的阴极与磁集成网络第四输出端口相连接; 所述的磁集成网络是本发明的主要内容，为一个五端口网络，除了可以采用图2 所示的基本结构形式之外，还可以采用图3 图5多种不同的结构变化形式，分 别解决了漏感过小、漏感无法控制和超前臂开关器件大电流关断的缺点，以满 足不同应用场合的需求。磁集成网络第一输入端口与逆变器中的端口 A相连接， 磁集成网络第二输入端口与逆变器的端口 B相连接，磁集成网络第一输出端口 与整流器中的第一二极管的阴极相连接，磁集成网络第二输出端口与磁集成网 络第三输出端口、输出滤波电容的另一端、输出信号Vo的正极相连接，磁集成 网络第四输出端口与整流器中的第二二极管的阴极相连接，所述的逆变器电路 可采用PWM移相控制、不对称的PWM控制或移相变频控制，副边可以采用中 心抽头的整流方式，也可以采用全桥整流或倍压整流多种整流方式。
如图2所示，为磁集成网络的基本结构形式，该磁集成网络将变压器、储
能电感和辅助电感多个磁元件集成于一个磁元件中，大大得减少了磁元件的个 数，变压器原边绕组同时作为辅助绕组，与辅助电容组成辅助网络，从而不需
要外加辅助网络即可实现主开关管全负载范围内零电压软开通(zvs),原边储能
电感由变压器漏感提供。该电路可以工作于CCM(电感电流连续模式)，BCM(临 界连续模式)，DCM (断续模式)三种模式，但更适合工作于DCM与BCM模 式。磁集成网络包括EE/EI磁芯、辅助电容、原边第一绕组、原边第二绕组、 副边第一绕组、副边第二绕组、副边第三绕组、副边第四绕组；原边第一绕组、 副边第一绕组、副边第二绕组绕于外磁柱I上，原边第二绕组、副边第三绕组、 副边第四绕组绕于外磁柱II上，原边第一绕组的同名端作为磁集成网络第一输 入端口，原边第二绕组的异名端作为磁集成网络第二输入端口，副边第一绕组 的同名端作为磁集成网络第一输出端口，副边第二绕组的同名端作为磁集成网 络第二输出端口，副边第三绕组的异名端作为磁集成网络第三输出端口，副边 第四绕组的异名端作为磁集成网络第四输出端口，原边第一绕组的异名端与辅 助电容的一端、原边第二绕组的同名端相连接，辅助电容的另一端接地，副边 第一绕组的异名端与副边第三绕组的同名端相连接，副边第二绕组的异名端与 副边第四绕组的同名端相连接，所述EE/EI磁芯的三个磁柱开有气隙。
如图3所示，将磁集成网络中的副边绕组移至中心磁柱上，这样可以简化 副边绕组连接方式，增大漏感(在需要较大储能电感的应用场合)。磁集成网络包 括EE/EI磁芯、辅助电容、原边第一绕组、原边第二绕组、副边第五绕组、副 边第六绕组。原边第一绕组绕于外磁柱I上，原边第二绕组绕于外磁柱II上， 副边第五绕组、副边第六绕组绕于中心磁柱上。原边第一绕组的同名端作为磁 集成网络第一输入端口，原边第二绕组的异名端作为磁集成网络第二输入端口， 副边第一绕组的异名端作为磁集成网络第一输出端口，副边第一绕组的同名端 作为磁集成网络第二输出端口，副边第二绕组的异名端作为磁集成网络第三输 出端口，副边第二绕组的同名端作为磁集成网络第四输出端口，原边第一绕组 的异名端与辅助电容的一端、原边第二绕组的同名端相连接，辅助电容的另一 端接地，所述EE/EI磁芯的外磁柱I和外磁柱II开有气隙。
如图4所示，在磁集成网络的中心磁柱上增加一个辅助绕组并且与原边绕 组串联，辅助绕组作为原边储能电感，电感值可以根据需要进行调节，这样便 解决了仅利用漏感作为储能电感时大小无法控制的缺点。磁集成网络包括EE/EI 磁芯、辅助电容、辅助绕组、原边第一绕组、原边第二绕组、副边第一绕组、 副边第二绕组、副边第三绕组、副边第四绕组。原边第一绕组、副边第一绕组、副边第二绕组绕于外磁柱I上，辅助绕组绕于中心磁柱上，原边第二绕组、副边 第三绕组、副边第四绕组绕于外磁柱II上。原边第一绕组的同名端作为磁集成 网络第一输入端口，原边第二绕组的异名端作为磁集成网络第二输入端口，副 边第一绕组的同名端作为磁集成网络第一输出端口，副边第二绕组的同名端作 为磁集成网络第二输出端口，副边第三绕组的异名端作为磁集成网络第三输出 端口，副边第四绕组的异名端作为磁集成网络第四输出端口，辅助绕组的一端 与原边第一绕组的异名端相连接，辅助绕组的另一端与辅助电容的一端、原边 第二绕组的同名端相连接，辅助电容的另一端接地，副边第一绕组的异名端与 副边第三绕组的同名端相连接，副边第二绕组的异名端与副边第四绕组的同名
端相连接，所述EE/EI磁芯的三个磁柱开有气隙。
如图5所示，增加磁集成网络中原边第一绕组的匝数，减小原边第二绕组
的匝数，这样原边第一绕组中的电流in将大于原边第二绕组中的电流iT2，这样
便减小了超前臂主开关管流过的电流，从而解决了超前臂主开关管大电流关断 的缺点，本电路一般设计于工作在DCM与BCM模式，滞后臂主开关管关断时 其电流始终为零，因此增大滞后臂主开关管的电流不会引起开关损耗的增加。 磁集成网络包括EE/EI磁芯、辅助电容、原边第一绕组、原边第二绕组、副边 第一绕组、副边第二绕组、副边第三绕组、副边第四绕组，原边第一绕组的匝 数大于原边第二绕组的匝数；原边第一绕组、副边第一绕组、副边第二绕组绕 于外磁柱I上，原边第二绕组、副边第三绕组、副边第四绕组绕于外磁柱II上， 原边第一绕组的同名端作为磁集成网络第一输入端口，原边第二绕组的异名端 作为磁集成网络第二输入端口，副边第一绕组的同名端作为磁集成网络第一输 出端口，副边第二绕组的同名端作为磁集成网络第二输出端口，副边第三绕组 的异名端作为磁集成网络第三输出端口，副边第四绕组的异名端作为磁集成网 络第四输出端口，原边第一绕组的异名端与辅助电容的一端、原边第二绕组的 同名端相连接，辅助电容的另一端接地，副边第一绕组的异名端与副边第三绕 组的同名端相连接，副边第二绕组的异名端与副边第四绕组的同名端相连接， 所述EE/EI磁芯的三个磁柱开有气隙。 本发明的工作原理如下
本发明包括逆变器、磁集成网络、整流器，输出滤波电容Co。磁集成网络 为一个五端口网络，可以采用图2 图5多种不同的结构形式。这里以图2所示 磁集成网络为例，简要说明本发明的工作原理。原边第一绕组、原边第二绕组 被分别绕于外磁柱I和外磁柱II上，这两组绕组除了作为变压器原边外，其励
磁电感还可以作为辅助电感与辅助电容Cb组成两个LC辅助网络，从而利用励 磁电流分别帮助超前臂与滞后臂主开关器件实现零电压开通。储能电感由变压 器的漏感提供。为了减小励磁电感、增大励磁电流、增加漏感，该EE/EI磁芯 三个磁柱开有气隙。
参照图6，该电路半个周期内的工作过程如下当第一主开关器件、第四主 开关器件导通时，第二二极管导通，原边向副边传递能量。t=tl时刻，第一主开 关器件关断，第四主开关器件保持导通。iT1分别给超前臂第一主开关器件、第 二主开关器件的寄生电容充放电，在死区时间内完成对第二主开关器件寄生电 容的放电，以便第二主开关器件零电压导通。iT1中包括负载折算到原边的电流和 励磁电流两部分。在轻载或空载时，虽然负载电流很小或为零，但原边第一绕 组中的励磁电流在tl时刻达到最大值，可以帮助第一主开关器件、第二主开关 器件的寄生电容在死区内实现充放电。t^t2时刻，第二主开关器件零电压导通， 原、副边电流均在漏感的作用下减小。DCM模式时，t^3时刻，副边绕组中电 流降到零，输出电压由输出滤波电容维持，但由于励磁电流的存在，第二主开 关器件和第四主开关器件仍处于导通状态。t^t4时刻，第四主开关器件关断，此
时原边第二绕组中的励磁电流达到最大值，可以帮助滞后臂第四主开关器件、 第三主开关器件的寄生电容在死区内完成充放电，使得第三主开关器件得以实 现零电压开通。BCM模式时，直到t^4时刻副边电流才降到零，同样，此时第 四主开关器件关断，原边第二绕组中的励磁电流为滞后臂主开关器件的寄生电 容充放电。t=t5时刻第三主开关器件零电压导通。另外半个周期的工作情况与以 上类似，这里不再赘述。
本发明所提出的所有电路，其自然推演与变化组合形式均在保护之内。
权利要求
1、一种磁集成的零电压零电流软开关全桥电路，其特征在于包括逆变器、磁集成网络、整流器，输出滤波电容(Co)，所述的逆变器电路包括第一主开关器件(Q1)、第二主开关器件(Q2)、第三主开关器件(Q3)、第四主开关器件(Q4)，第一主开关器件(Q1)的源极与第二主开关器件(Q2)的漏极相连接，作为端口A，第三主开关器件(Q3)的源极与第四主开关器件(Q4)的漏极相连接，作为端口B，第一主开关器件(Q1)的漏极与第三主开关器件(Q3)的漏极相连接，并与输入信号Vin的正极相连接，第二主开关器件(Q2)的源极与第四主开关器件(Q4)的源极相连接，并与输入信号Vin的负极相连接；所述的整流器电路包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)，第一二极管(D1)的阴极与磁集成网络第一输出端口(3)相连接，第一二极管(D1)的阳极与第二二极管(D2)的阳极、输出滤波电容(Co)的一端、输出信号Vo的负极相连接，第二二极管(D2)的阴极与磁集成网络第四输出端口(6)相连接；所述的磁集成网络为一个五端口网络，磁集成网络第一输入端口(1)与逆变器中的端口A相连接，磁集成网络第二输入端口(2)与逆变器的端口B相连接，磁集成网络第一输出端口(3)与整流器中的第一二极管(D1)的阴极相连接，磁集成网络第二输出端口(4)与磁集成网络第三输出端口(5)、输出滤波电容(Co)的另一端、输出信号Vo的正极相连接，磁集成网络第四输出端口(6)与整流器中的第二二极管(D2)的阴极相连接。
2、 根据权利要求1所述的一种磁集成的零电压零电流软开关全桥电路，其 特征在于所述的磁集成网络包括EE/EI磁芯、辅助电容(Cb)、原边第一绕组(Npl)、原边第二绕组(Np2)、副边第一绕组(Nsl)、副边第二绕组(Ns2)、 副边第三绕组(Ns3)、副边第四绕组(Ns4);原边第一绕组(Npl)、副边第一 绕组(Nsl)、副边第二绕组(Ns2)绕于外磁柱I上，原边第二绕组(Np2)、副 边第三绕组(Ns3)、副边第四绕组(Ns4)绕于外磁柱II上，原边第一绕组(Npl) 的同名端作为磁集成网络第一输入端口 (1)，原边第二绕组(Np2)的异名端作 为磁集成网络第二输入端口 (2)，副边第一绕组(Nsl)的同名端作为磁集成网 络第一输出端口 (3)，副边第二绕组(Ns2)的同名端作为磁集成网络第二输出 端口 (4)，副边第三绕组(Ns3)的异名端作为磁集成网络第三输出端口 (5)， 副边第四绕组(Ns4)的异名端作为磁集成网络第四输出端口 (6)，原边第一绕 组(Npl)的异名端与辅助电容(Cb)的一端、原边第二绕组(Np2)的同名端 相连接，辅助电容(Cb)的另一端接地，副边第一绕组(Nsl)的异名端与副边 第三绕组(Ns3)的同名端相连接，副边第二绕组(Ns2)的异名端与副边第四 绕组(Ns4)的同名端相连接，所述EE/EI磁芯的三个磁柱开有气隙。
3、 根据权利要求1所述的一种磁集成的零电压零电流软开关全桥电路，其 特征在于所述的磁集成网络包括EE/EI磁芯、辅助电容(Cb)、原边第一绕组(Npl)、原边第二绕组(Np2)、副边第五绕组(Ns5)、副边第六绕组(Ns6); 原边第一绕组(Npl)绕于外磁柱I上，原边第二绕组(Np2)绕于外磁柱II上， 副边第五绕组(Ns5)、副边第六绕组(Ns6)绕于中心磁柱上，原边第一绕组(Npl) 的同名端作为磁集成网络第一输入端口 (1)，原边第二绕组(Np2)的异名端作 为磁集成网络第二输入端口 (2)，副边第五绕组(Ns5)的异名端作为磁集成网 络第一输出端口 (3)，副边第五绕组(Ns5)的同名端作为磁集成网络第二输出 端口 (4),副边第六绕组(Ns6)的异名端作为磁集成网络第三输出端口 (5)， 副边第六绕组(Ns6)的同名端作为磁集成网络第四输出端口 (6)，原边第一绕 组(Npl)的异名端与辅助电容(Cb)的一端、原边第二绕组(Np2)的同名端 相连接，辅助电容(Cb)的另一端接地，所述EE/EI磁芯的外磁柱1和外磁柱 II开有气隙。
4、 根据权利要求l所述的一种磁集成的零电压零电流软开关全桥电路，其 特征在于所述的磁集成网络包括EE/EI磁芯、辅助电容(Cb)、辅助绕组、原边 第一绕组(Npl)、原边第二绕组(Np2)、副边第一绕组(Nsl)、副边第二绕组(Ns2)、副边第三绕组(Ns3)、副边第四绕组(Ns4);原边第一绕组(Npl)、 副边第一绕组(Nsl)、副边第二绕组(Ns2)绕于外磁柱I上，辅助绕组绕于中 心磁柱上，原边第二绕组(Np2)、副边第三绕组(Ns3)、副边第四绕组(Ns4) 绕于外磁柱II上，原边第一绕组(Npl)的同名端作为磁集成网络第一输入端口(1)，原边第二绕组(Np2)的异名端作为磁集成网络第二输入端口 (2)，副边 第一绕组(Nsl)的同名端作为磁集成网络第一输出端口(3)，副边第二绕组(Ns2) 的同名端作为磁集成网络第二输出端口 (4)，副边第三绕组(Ns3)的异名端作 为磁集成网络第三输出端口 (5)，副边第四绕组(Ns4)的异名端作为磁集成网 络第四输出端口 (6)，辅助绕组的一端与原边第一绕组(Npl)的异名端相连接， 辅助绕组的另一端与辅助电容(Cb)的一端、原边第二绕组(Np2)的同名端相 连接，辅助电容(Cb)的另一端接地，副边第一绕组(Nsl)的异名端与副边第 三绕组(Ns3)的同名端相连接，副边第二绕组(Ns2)的异名端与副边第四绕 组(Ns4)的同名端相连接，所述EE/EI磁芯的三个磁柱开有气隙。
5、 根据权利要求1所述的一种磁集成的零电压零电流软开关全桥电路，其 特征在于所述的磁集成网络包括EE/EI磁芯、辅助电容(Cb)、原边第一绕组(Npl)、原边第二绕组(Np2)、副边第一绕组(Nsl)、副边第二绕组(Ns2)、 副边第三绕组(Ns3)、副边第四绕组(Ns4)，原边第一绕组(Npl)的匝数大 于原边第二绕组(Np2)的匝数；原边第一绕组(Npl)、副边第一绕组(Nsl)、 副边第二绕组(Ns2)绕于外磁柱I上，原边第二绕组(Np2)、副边第三绕组(Ns3)、 副边第四绕组(Ns4)绕于外磁柱II上，原边第一绕组(Npl)的同名端作为磁 集成网络第一输入端口 (1)，原边第二绕组(Np2)的异名端作为磁集成网络第 二输入端口 (2)，副边第一绕组(Nsl)的同名端作为磁集成网络第一输出端口(3)，副边第二绕组(Ns2)的同名端作为磁集成网络第二输出端口 (4)，副边 第三绕组(Ns3)的异名端作为磁集成网络第三输出端口(5)，副边第四绕组(Ns4) 的异名端作为磁集成网络第四输出端口 (6)，原边第一绕组(Npl)的异名端与 辅助电容(Cb)的一端、原边第二绕组(Np2)的同名端相连接，辅助电容(Cb) 的另一端接地，副边第一绕组(Nsl)的异名端与副边第三绕组(Ns3)的同名 端相连接，副边第二绕组(Ns2)的异名端与副边第四绕组(Ns4)的同名端相 连接，所述EE/EI磁芯的三个磁柱开有气隙。
6、 根据权利要求l所述的一种磁集成的零电压零电流软开关全桥电路，其 特征在于所述的逆变器电路采用PWM移相控制、不对称的PWM控制或移相变 频控制，所述的整流器电路采用中心抽头的整流方式、全桥整流方式或倍压整 流方式。
全文摘要
本发明涉及一种磁集成的零电压零电流软开关全桥电路。其特征在于包括逆变器、磁集成网络、整流器，输出滤波电容(Co)。磁集成网络在一个磁元件中集成了变压器、储能电感和实现软开关的辅助电感三项功能。磁集成网络还有多种拓扑变化形式，以满足不同应用场合的需求。整个变流器只有一个磁元件，从而大大减小了磁元件的个数，提高了功率密度。而且可以利用励磁电流，在没有外加辅助软开关网络的情况下，实现了所有主开关管的零电压开通。副边的整流二极管可以实现零电流开关。大大降低了开关损耗，提高了开关频率。本发明可以采用移相控制，也可以采用不对称的PWM控制，具有很大的理论研究和实用价值。
文档编号H02M3/24GK101355308SQ200810120460
公开日2009年1月28日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者吴新科, 孟培培, 钱照明 申请人:浙江大学