一種交錯軟開關拓撲電路的製作方法
2023-05-22 15:17:21 1
一種交錯軟開關拓撲電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種交錯軟開關電路，該電路包括：線性電感L，飽和電感LSA、LSB；開關管MA1、MA2、MB1、MB2，；所述線性電感L一端連接輸入端，另一端分別與所述飽和電感LSA、LSB一端相連；所述飽和電感LSA另一端分別與所述開關管MA1埠1，所述開關管MA2埠2相連；所述飽和電感LSB另一端分別與所述開關管MB1埠1，所述開關管MB2埠2相連；所述開關管MA1埠2與輸出負載正極端相連；所述開關管MA2埠1與輸出負載負極端相連；所述開關管MB1埠2與輸出負載正極端相連；所述開關管MB2埠1與輸出負載負極端相連。採用本實用新型可以大大降低開關損耗。
【專利說明】一種交錯軟開關拓撲電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電能轉化電路【技術領域】，尤其涉及原使用大功率半橋開關拓撲電路(包括不限於半橋、三相半橋等)的領域。
【背景技術】
[0002]隨著開關電源技術的不斷升級，在大功率的應用場合，轉化電路既要求電路簡單，可靠性高和轉化效率高又要求其具有體積小，重量輕等特點。目前，為了滿足上述開關電源的要求，通常使用半橋開關拓撲電路。但半橋開關拓撲電路的開關皆為硬開關，具有較高的開關損耗。而所述並聯交錯式軟開關拓撲電路通過交錯控制四個開關管，可以大大降低開關損耗，從而可以大大減少電路中關鍵的磁性器件的體積和重量，使得整個廣品具有更聞性價比。實用新型內容
[0003]本實用新型的實施例提供一種交錯軟開關拓撲電路的實施例採用如下技術方案:
[0004]本實用新型提供的一種交錯軟開關拓撲電路，該電路包括:線性電感L，飽和電感1^八、1^8;開關管嫩1、嫩2、]\^1、]\^2，；
[0005]所述線性電感L 一端連接輸入端，另一端分別與所述飽和電感LSA、LSB 一端相連；
[0006]所述飽和電感LSA另一端分別與所述開關管MAl埠 1，所述開關管MA2埠 2相連；所述飽和電感LSB另一端分別與所述開關管MBl埠 1，所述開關管MB2埠 2相連；
[0007]所述開關管MAl埠 2與輸出負載正極端相連；所述開關管MA2埠 I與輸出負載負極端相連；
[0008]所述開關管MBl埠 2與輸出負載正極端相連；所述開關管MB2埠 I與輸出負載負極端相連。
[0009]其中，所述開關管為絕緣柵雙極型電晶體(Insulated Gate BipolarTransistor,簡稱IGBT),或者金屬氧化層半導體場效電晶體(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,簡稱 M0SFET)。
[0010]本實用新型提供的一種交錯軟開關拓撲電路，通過使用兩個飽和電感LSA、LSB同時配合適當的開關時序使得交錯軟開關拓撲電路開關損耗大大降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型實施例提供的一種交錯軟開關拓撲電路的示意圖；
[0012]圖2為本實用新型實施例提供的一種交錯軟開關拓撲電路在第一工作狀態下電流流向不意圖；
[0013]圖3為本實用新型實施例提供的一種交錯軟開關拓撲電路在第二工作狀態下電流流向不意圖；
[0014]圖4為本實用新型實施例提供的一種交錯軟開關拓撲電路在第三工作狀態下電流流向不意圖；
[0015]圖5為本實用新型實施例提供的一種交錯軟開關拓撲電路在第四工作狀態下電流流向不意圖；
[0016]圖6為本實用新型實施例提供的一種交錯軟開關拓撲電路在第五工作狀態下電流流向示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型實施例提供的一種交錯軟開關拓撲電路進行詳細描述。
[0018]如圖1所示，為本實用新型提供的一種交錯軟開關拓撲電路，該電路包括:線性電感 L，飽和電感 LSA、LSB ;開關管 MA1、MA2、MB1、MB2，；
[0019]所述線性電感L 一端連接輸入端，另一端分別與所述飽和電感LSA、LSB 一端相連；
[0020]所述飽和電感LSA另一端分別與所述開關管MAl埠 I，所述開關管MA2埠 2相連；所述飽和電感LSB另一端分別與所述開關管MBl埠 I，所述開關管MB2埠 2相連；
[0021]所述開關管MAl埠 2與輸出負載正極端相連；所述開關管MA2埠 I與輸出負載負極端相連；
[0022]所述開關管MBl埠 2與輸出負載正極端相連；所述開關管MB2埠 I與輸出負載負極端相連。
[0023]其中，所述開關管為IGBT管或者MOSFET管。
[0024]基於以上實施例，以下如圖2至圖8所示為該實用新型的具體工作原理示意圖，具體工作原理以開關管為MOSFET管為例進行詳細說明:
[0025]如圖2所示，假設某時刻t，電感L工作於電流連續(CCM)狀態，電流方向為自左向右大小為I，LSA飽和近似短路、MAl 二極體續流，LSB非飽和近似開路，且其兩端電壓幾乎為0，故其在此狀態下一直處於非飽和狀態。故MBl幾乎沒有電流流過，此時K點電壓為Vout (開關管導通壓降忽略不計)。
[0026]如圖3所示，在tl時刻，MB2被驅動導通，但是因為LSB此時處於非飽和狀態，故在其進入飽和之前近似開路，MB2電流為0，即實現了零電流開通。此時LSB兩端電壓為Vout，此時MAl電流逐漸變小，MB2電流逐漸增大。
[0027]如圖4所示，在t2時刻，LSB在Vout的驅動下電流逐漸增大，並進入飽和狀態，原MAl中的電流逐步變小，並發生二極體的反向恢復過程(MAl的二極體電流)，但是由於與其串聯的飽和電感的純在，其反向恢復的di/dt，比傳統方式小，故其損耗也相應變少。
[0028]如圖5所示，在t3時刻，完成換流，MAl電流變為0，MB2電流為I，方向自上而下。
[0029]如圖6所示，在t4時刻，MB2關斷，MBl續流，此過程同傳統方式。MBI，LSB導通，其餘動作同t時刻狀態。
[0030]需要說明的是，以上為升壓的情形，在降壓時，此過程亦適用。即該拓撲電路適用於四象限的工作方式下。[0031]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種交錯軟開關電路，其特徵在於，包括:線性電感L，飽和電感LSA、LSB;開關管MA1、MA2、MB1、MB2 ； 所述線性電感L 一端連接輸入端，另一端分別與所述飽和電感LSA、LSB 一端相連；所述飽和電感LSA另一端分別與所述開關管MAl埠 1，所述開關管MA2埠 2相連；所述飽和電感LSB另一端分別與所述開關管MBl埠 1，所述開關管MB2埠 2相連； 所述開關管MAl埠 2與輸出負載正極端相連；所述開關管MA2埠 I與輸出負載負極端相連； 所述開關管MBl埠 2與輸出負載正極端相連；所述開關管MB2埠 I與輸出負載負極端相連。
2.根據權利要求1所述的交錯軟開關電路，其特徵在於，所述開關管為絕緣柵雙極型電晶體或者金屬氧化層半導體場效電晶體。
【文檔編號】H02M7/521GK203660916SQ201320877111
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】張文學, 胡勇 申請人:北京動力源科技股份有限公司