电路10的输入端连接到检测电路30的输出端，逻辑控制电路10的输入端同时还连接到其他控制模块11和核心控制模块12的一端，其他控制模块12的另一端与核心控制模块11电气相连，核心控制模块11的输出端连接到脉冲发生电路13的输入端，脉冲发生电路13的输出端连接到第三三极管Q3和第四三极管Q4的门极控制端，第三三极管Q 3的发射极和第四三极管94的集电极连接，同时作为逻辑控制电路10的输出端。
[0021]如图3所示，驱动电路20包括图腾柱电路21和驱动变压器T2，其中图腾柱电路21由第五三极管Q5和第六三极管Q 6构成，驱动变压器T 2由原边绕组N dp和副边绕组N ds构成，图腾柱电路21的输入端分别连接和第五三极管Q5和第六三极管Q 6的门极控制端，同时与逻辑控制电路10的输出端电气连接，图腾柱电路21的输出端连接第五三极管Q5的发射极、第六三极管06的集电极和驱动变压器T 2的原边绕组N ^的一端，驱动变压器T 2的原边绕组Ndp的另一端与第六三极管Q 6的发射极电气连接，驱动变压器T 2的副边绕组N &的两个端口作为驱动电路20的输出端与主动率电路的第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q2的栅极控制端电气连接。
[0022]如图4所示，检测电路30包括检测电阻Rl、比较器Ul和消隐电路31，检测电路30的输入端与高频变压器T1的辅助绕组N 3的两端电气连接，检测电路30的一个输入端连接到检测电阻&的一端，电阻R 另一端连接到比较器U 一个输入端，检测电路30的另一个输入端连接到参考电平Vth的一端，参考电平V &的另一端连接到比较器U i的另一输入端，比较器U1的输出端连接到消隐电路31的输入端，消隐电路31的输出端连接到逻辑控制电路10的输入端。
[0023]本发明的主要控制原理为:第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q 2开通时，高频变压器T1的原边绕组Npl和Np2的电感储存能量，原边绕组Npl和Np2电压分别为直流母线电压的一半，副边电路中的输出二极管D。截止，此时，通过输出电容C。向负载提供能量。
[0024]当第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q 2关断时，副边电路中的输出二极管D。导通，储存在电感中的能量经输出二极管D。、输出电容C。向负载释放，同时给输出电容C。充电。此时，高频变压器T1的原边绕组Npl和Np2承受副边输出电压反射到原边的电压值，第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q2两端电压为输入电压的一半与反射电压值之和，由于原边绕组分为两组，因此反射电压与单端反激相比也降为一半，第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q2承受的电压应力也降为单端反激的一半。
[0025]当副边电流即将下降为零时，检测电路30检测到的电压低于参考电平Vth，比较器邮勺输出端给出一个信号，经过消隐电路31延时，以防止干扰引起的误触发，再经过逻辑控制电路10处理，在第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q2两端电压正好在“波谷”处给出驱动信号，使第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q2可以实现“波谷”开通，从而实现一种准谐振控制方法，降低功率开关管的开通损耗。
[0026]尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。
【主权项】
1.一种适用于中点钳位直流母线的串联双反激准谐振变换器，其特征在于，包括:主功率电路、逻辑控制电路10、驱动电路20和检测电路30，其中:主功率电路包括原边电路、高频变压器T1和副边电路，原边电路包括中点钳位的直流母线、第一输入电容C ijP第二输入电容Ci2以及第一功率开关管Q i和第二功率开关管Q 2，高频变压器T1由原边绕组Npl和Np2、副边绕组Ns以及辅助绕组N a构成，副边电路由输出二极管D。和输出电容C。构成；直流母线的正端与第一输入电容Cil的一端电气连接，同时连接高频变压器T i的原边绕组Npl的一端，第一输入电容Cil的另一端与第二输入电容Ci2的一端串联连接，同时与直流母线的中点端电气连接，第二输入电容Ci2的另一端连接直流母线的负端，高频变压器T i的原边绕组Npl的另一端连接第一功率开关管Q i的一端，第一功率开关管Q 另一端与高频变压器T i的原边绕组Np2的一端电气连接，同时连接到直流母线的中点端，高频变压器T i的原边绕组Np2的另一端与第二功率开关管Q 2的一端电气连接，第二功率开关管Q 2的另一端连接直流母线的负端，高频变压器T1的副边绕组N s的一端与输出二极管D。的一端电气连接，输出二极管D。的另一端连接与输出电容C。和负载的一端电气连接，输出电容C。和负载的另一端并联连接，同时与高频变压器T1的副边绕组N s的另一端电气连接。
2.如权利要求1所述的变换器，其特征在于，所述逻辑控制电路10包括核心控制模块12、其他控制模块11、脉冲发生电路13以及第三三极管Q3和第四三极管Q4，逻辑控制电路10的输入端连接到检测电路30的输出端，逻辑控制电路10的输入端同时还连接到其他控制模块11和核心控制模块12的一端，其他控制模块12的另一端与核心控制模块11电气相连，核心控制模块11的输出端连接到脉冲发生电路13的输入端，脉冲发生电路13的输出端连接到第三三极管Q3和第四三极管Q 4的门极控制端，第三三极管Q3的发射极和第四三极管94的集电极连接，同时作为逻辑控制电路10的输出端。
3.如权利要求1所述的变换器，其特征在于，所述驱动电路20包括图腾柱电路21和驱动变压器T2，其中图腾柱电路21由第五三极管Q5和第六三极管Q 6构成，驱动变压器T 2由原边绕组Ndp和副边绕组N ds构成，图腾柱电路21的输入端分别连接和第五三极管Q 5和第六三极管96的门极控制端，同时与逻辑控制电路10的输出端电气连接，图腾柱电路21的输出端连接第五三极管95的发射极、第六三极管Q 6的集电极和驱动变压器T 2的原边绕组N dp的一端，驱动变压器T2的原边绕组Ndp的另一端与第六三极管Q6的发射极电气连接，驱动变压器T2的副边绕组Nds的两个端口作为驱动电路20的输出端与主动率电路的第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q 2的栅极控制端电气连接。
4.如权利要求1所述的变换器，其特征在于，所述检测电路30包括检测电阻R1、比较器Ul和消隐电路31，检测电路30的输入端与高频变压器T1的辅助绕组Na的两端电气连接，检测电路30的一个输入端连接到检测电阻&的一端，电阻R 另一端连接到比较器U !的一个输入端，检测电路30的另一个输入端连接到参考电平Vth的一端，参考电平Vth的另一端连接到比较器仏的另一输入端，比较器U1的输出端连接到消隐电路31的输入端，消隐电路31的输出端连接到逻辑控制电路10的输入端。
5.如权利要求1所述的变换器，其特征在于，第一功率开关管Qi和第二功率开关管Q2开通时，高频变压器T1的原边绕组Npl和Np2的电感储存能量，原边绕组Npl和Np2电压分别为直流母线电压的一半，副边电路中的输出二极管D。截止，此时，通过输出电容C。向负载提供能量。
6.如权利要求1所述的变换器，其特征在于，当第一功率开关管Qi和第二功率开关管02关断时，副边电路中的输出二极管D。导通，储存在电感中的能量经输出二极管D。、输出电容C。向负载释放，同时给输出电容C。充电；此时，高频变压器T i的原边绕组Npl和Np2承受副边输出电压反射到原边的电压值，第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q2两端电压为输入电压的一半与反射电压值之和，由于原边绕组分为两组，因此反射电压与单端反激相比也降为一半，第一功率开关管Q1和第二功率开关管02承受的电压应力也降为单端反激的一半。
7.如权利要求1所述的变换器，其特征在于，当副边电流即将下降为零时，检测电路30检测到的电压低于参考电平Vth，比较器仏的输出端给出一个信号，经过消隐电路31延时，以防止干扰引起的误触发，再经过逻辑控制电路10处理，在第一功率开关管Q1和第二功率开关管Q2两端电压正好在“波谷”处给出驱动信号，使第一功率开关管Q jP第二功率开关管Q2实现“波谷”开通。
【专利摘要】一种适用于中点钳位直流母线的串联双反激准谐振变换器，包括主功率电路、逻辑控制电路10、驱动电路20和检测电路30。本发明的有益效果为：利用中点钳位直流母线的特点，通过两个反激电路原边串联的形式，将开关管两端承受的电压降低为单端反激的一半，有效降低了功率器件的应力、提高了变换器的变换效率和可靠性、降低了变换器的设计成本。通过准谐振变换技术，使得开关管在较低电压的谷底开通，将开关管的开通损耗大幅降低，进一步提高了变换器的效率、降低了变换器的体积和重量、提高了变换器的功率密度。
【IPC分类】H02M7-487, H02M7-5383
【公开号】CN104601027
【申请号】CN201510013564
【发明人】马超, 胡高平, 花跃学, 仇志凌, 张东, 芮国强, 李刚, 张明, 郑静, 罗晓珊, 王云飞
【申请人】南京亚派科技股份有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月12日