一种交错软开关拓扑电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种交错软开关电路，该电路包括：线性电感L，饱和电感LSA、LSB；开关管MA1、MA2、MB1、MB2，；所述线性电感L一端连接输入端，另一端分别与所述饱和电感LSA、LSB一端相连；所述饱和电感LSA另一端分别与所述开关管MA1端口1，所述开关管MA2端口2相连；所述饱和电感LSB另一端分别与所述开关管MB1端口1，所述开关管MB2端口2相连；所述开关管MA1端口2与输出负载正极端相连；所述开关管MA2端口1与输出负载负极端相连；所述开关管MB1端口2与输出负载正极端相连；所述开关管MB2端口1与输出负载负极端相连。采用本实用新型可以大大降低开关损耗。
【专利说明】一种交错软开关拓扑电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电能转化电路【技术领域】，尤其涉及原使用大功率半桥开关拓扑电路(包括不限于半桥、三相半桥等)的领域。
【背景技术】
[0002]随着开关电源技术的不断升级，在大功率的应用场合，转化电路既要求电路简单，可靠性高和转化效率高又要求其具有体积小，重量轻等特点。目前，为了满足上述开关电源的要求，通常使用半桥开关拓扑电路。但半桥开关拓扑电路的开关皆为硬开关，具有较高的开关损耗。而所述并联交错式软开关拓扑电路通过交错控制四个开关管，可以大大降低开关损耗，从而可以大大减少电路中关键的磁性器件的体积和重量，使得整个广品具有更闻性价比。实用新型内容
[0003]本实用新型的实施例提供一种交错软开关拓扑电路的实施例采用如下技术方案:
[0004]本实用新型提供的一种交错软开关拓扑电路，该电路包括:线性电感L，饱和电感1^八、1^8;开关管嫩1、嫩2、]\^1、]\^2，；
[0005]所述线性电感L 一端连接输入端，另一端分别与所述饱和电感LSA、LSB 一端相连；
[0006]所述饱和电感LSA另一端分别与所述开关管MAl端口 1，所述开关管MA2端口 2相连；所述饱和电感LSB另一端分别与所述开关管MBl端口 1，所述开关管MB2端口 2相连；
[0007]所述开关管MAl端口 2与输出负载正极端相连；所述开关管MA2端口 I与输出负载负极端相连；
[0008]所述开关管MBl端口 2与输出负载正极端相连；所述开关管MB2端口 I与输出负载负极端相连。
[0009]其中，所述开关管为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor,简称IGBT),或者金属氧化层半导体场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,简称 M0SFET)。
[0010]本实用新型提供的一种交错软开关拓扑电路，通过使用两个饱和电感LSA、LSB同时配合适当的开关时序使得交错软开关拓扑电路开关损耗大大降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型实施例提供的一种交错软开关拓扑电路的示意图；
[0012]图2为本实用新型实施例提供的一种交错软开关拓扑电路在第一工作状态下电流流向不意图；
[0013]图3为本实用新型实施例提供的一种交错软开关拓扑电路在第二工作状态下电流流向不意图；
[0014]图4为本实用新型实施例提供的一种交错软开关拓扑电路在第三工作状态下电流流向不意图；
[0015]图5为本实用新型实施例提供的一种交错软开关拓扑电路在第四工作状态下电流流向不意图；
[0016]图6为本实用新型实施例提供的一种交错软开关拓扑电路在第五工作状态下电流流向示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型实施例提供的一种交错软开关拓扑电路进行详细描述。
[0018]如图1所示，为本实用新型提供的一种交错软开关拓扑电路，该电路包括:线性电感 L，饱和电感 LSA、LSB ;开关管 MA1、MA2、MB1、MB2，；
[0019]所述线性电感L 一端连接输入端，另一端分别与所述饱和电感LSA、LSB 一端相连；
[0020]所述饱和电感LSA另一端分别与所述开关管MAl端口 I，所述开关管MA2端口 2相连；所述饱和电感LSB另一端分别与所述开关管MBl端口 I，所述开关管MB2端口 2相连；
[0021]所述开关管MAl端口 2与输出负载正极端相连；所述开关管MA2端口 I与输出负载负极端相连；
[0022]所述开关管MBl端口 2与输出负载正极端相连；所述开关管MB2端口 I与输出负载负极端相连。
[0023]其中，所述开关管为IGBT管或者MOSFET管。
[0024]基于以上实施例，以下如图2至图8所示为该实用新型的具体工作原理示意图，具体工作原理以开关管为MOSFET管为例进行详细说明:
[0025]如图2所示，假设某时刻t，电感L工作于电流连续(CCM)状态，电流方向为自左向右大小为I，LSA饱和近似短路、MAl 二极管续流，LSB非饱和近似开路，且其两端电压几乎为0，故其在此状态下一直处于非饱和状态。故MBl几乎没有电流流过，此时K点电压为Vout (开关管导通压降忽略不计)。
[0026]如图3所示，在tl时刻，MB2被驱动导通，但是因为LSB此时处于非饱和状态，故在其进入饱和之前近似开路，MB2电流为0，即实现了零电流开通。此时LSB两端电压为Vout，此时MAl电流逐渐变小，MB2电流逐渐增大。
[0027]如图4所示，在t2时刻，LSB在Vout的驱动下电流逐渐增大，并进入饱和状态，原MAl中的电流逐步变小，并发生二极管的反向恢复过程(MAl的二极管电流)，但是由于与其串联的饱和电感的纯在，其反向恢复的di/dt，比传统方式小，故其损耗也相应变少。
[0028]如图5所示，在t3时刻，完成换流，MAl电流变为0，MB2电流为I，方向自上而下。
[0029]如图6所示，在t4时刻，MB2关断，MBl续流，此过程同传统方式。MBI，LSB导通，其余动作同t时刻状态。
[0030]需要说明的是，以上为升压的情形，在降压时，此过程亦适用。即该拓扑电路适用于四象限的工作方式下。[0031]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种交错软开关电路，其特征在于，包括:线性电感L，饱和电感LSA、LSB;开关管MA1、MA2、MB1、MB2 ； 所述线性电感L 一端连接输入端，另一端分别与所述饱和电感LSA、LSB 一端相连；所述饱和电感LSA另一端分别与所述开关管MAl端口 1，所述开关管MA2端口 2相连；所述饱和电感LSB另一端分别与所述开关管MBl端口 1，所述开关管MB2端口 2相连； 所述开关管MAl端口 2与输出负载正极端相连；所述开关管MA2端口 I与输出负载负极端相连； 所述开关管MBl端口 2与输出负载正极端相连；所述开关管MB2端口 I与输出负载负极端相连。
2.根据权利要求1所述的交错软开关电路，其特征在于，所述开关管为绝缘栅双极型晶体管或者金属氧化层半导体场效晶体管。
【文档编号】H02M7/521GK203660916SQ201320877111
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年12月26日
【发明者】张文学, 胡勇 申请人:北京动力源科技股份有限公司