一種用於逆變器輕載零電壓零電流開關的輔助變壓器電路的製作方法
2023-06-20 11:42:56 4
專利名稱：一種用於逆變器輕載零電壓零電流開關的輔助變壓器電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於中功率直流電源的逆變器，特別是一種用於逆變器輕載零電壓零電 流開關的輔助變壓器電路。
背景技術：
目前，為實現零電壓零電流開關，中功率直流電源的逆變器釆用全橋逆變移相諧振電路。 但是由於滯後橋臂的零電壓零電流開關條件受負載變化的影響，當負載處於輕載或空載狀態 時，會失去零電壓零電流條件，增大了開關損耗，限制了逆變器移相諧振電路的零電壓零電 流工作範圍。為解決逆變器零電壓零電流開關在輕載或空載狀態不能工作的問題，傳統的技 術方法是在高頻變壓器的初級串聯一個阻斷電容器，次級並聯一個換流電感，在諧振電路 引入一定值的環流，以實現零電壓零電流開關條件。
但是，高頻變壓器次級並聯的換流電感，在逆變器處於輕載或空載狀態下耗能很大，引 入諧振電路的環流值不易調整，不利於系統的穩定工作。 發明內容
為了克服現有的換流電感在逆變器處於輕載或空載狀態下耗能很大，引入諧振電路的環 流值不易調整，不利於系統的穩定工作的不足，本實用新型提供一種用於逆變器輕載零電壓零 電流開關的輔助變壓器電路的技術方法。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是接在高頻變壓器輸出側的輔助變壓器 組成的電路，實現逆變器輕載或空載狀態下的零電壓零電流開關工作條件，減小損耗，保持 系統的穩定工作。
在上述方法中，逆變器的全橋逆變移相諧振電路，在功率開關器件開關過程中實現諧振 換相，保證較低的開關損耗。而在開關管導通之後，採用PWM調製的方法提供方波電壓和 電流。該設計採用的輔助變壓器電路，充分利用勵磁能量拓寬了軟開關範圍。
在上述方法中，輔助變壓器Tr2的兩個初級繞組與逆變器高頻變壓器Trl的兩個次級繞組 連接，輔助變壓器Tr2的次級繞組外接可調電阻R，輔助變壓器Tr2的鐵氧體磁芯形成一個 含氣隙的閉合磁路。
本實用新型還提供了一種實現上述方法的系統，該系統由諧振軟開關和PWM兩種電路 拓撲組合，輔助變壓器Tr2的含氣隙的閉合磁路，由兩個E型鐵氧體磁芯對接形成。兩個初 級繞組分別置於磁芯的上下端部， 一個次級繞組置於中間位置。初級繞組與逆變器高頻變壓 器Trl的兩個次級繞組按照同相耦合連接，輔助變壓器Tr2的次級繞組外接一個控制環流的 可調電阻R。
本實用新型的有益效果是，在中功率直流電源的逆變器功率變換過程中，特別是輕載狀 態下，輔助變壓器電路功耗小，可以調整引入諧振電路的環流值，達到有利於系統的穩定工 作的目的。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1為用於逆變器輕載零電壓零電流開關的輔助變壓器電路結構圖具體實施方式
在圖1中，逆變器利用諧振電感和功率器件的外接電容來實現零電壓零電流開關。Vin是
輸入的直流電壓源。功率器件Q廣Q2組成的橋臂為超前臂，Q3和Q4組成的橋臂為滯後臂。CH^分別是Q, Q2的外接電容。高頻變壓器Tn的初級繞組串聯諧振電感Lp隔直電容Cb， 高頻變壓器Tn的次級繞組經整流二極體DR廣DR4整流，輸出濾波電感Lf濾波，接入負載 Rf。高頻變壓器Tn的次級繞組還連接在輔助變壓器Tr2的兩個初級繞組上，輔助變壓器Tr2 的次級繞組外接可調電阻R。
本實用新型是通過如下技術方案實現的
一種用於逆變器輕載零電壓零電流開關的輔助變壓器電路，該電路是接在高頻變壓器Trl 輸出側的輔助變壓器Tr2組成的電路，實現逆變器輕載或空載狀態下的零電壓零電流開關工 作條件，減小損耗，保持系統的穩定工作。
在上述方法中，逆變器的全橋逆變移相諧振電路，在功率開關器件開關過程中實現諧振 換相，保證較低的開關損耗。而在開關管導通之後，採用PWM調製的方法提供方波電壓和 電流。該設計採用的輔助變壓器電路，充分利用勵磁能量拓寬了軟開關範圍。
在上述方法中，高頻變壓器Trl的初級串聯一個阻斷電容器，輔助變壓器Tr2的兩個初級 繞組與逆變器高頻變壓器Trl的兩個次級繞組連接，在諧振電路引入一定值的環流，輔助變 壓器Tr2的次級繞組外接可調電阻R，輔助變壓器Tr2的鐵氧體磁芯形成一個含氣隙的閉合 磁路。調整引入諧振電路的環流值，有利於系統的穩定工作。
在上述方法中，輔助變壓器Tr2的含氣隙的閉合磁路，由兩個E型鐵氧體磁芯對接形成。 兩個初級繞組分別置於磁芯的上下端部， 一個次級繞組置於中間位置。兩個初級繞組與逆變 器高頻變壓器Trl的兩個次級繞組按照同相耦合連接，輔助變壓器Tr2的次級繞組外接一個 控制環流的可調電阻R。
權利要求1.一種用於逆變器輕載零電壓零電流開關的輔助變壓器電路，該方案主要包括有高頻變壓器和輔助變壓器組成的電路，其特徵是逆變器移相諧振電路的高頻變壓器(Tr1)的兩個次級輸出繞組連接在輔助變壓器(Tr2)的兩個初級繞組上，輔助變壓器(Tr2)的次級繞組連接一個可調電阻(R)。
2. 根據權利要求l所述的用於逆變器輕載零電壓零電流開關的輔助變壓器電路，其特徵是 所述輔助變壓器(Tr2)由兩個初級繞組、 一個次級繞組和鐵氧體磁芯組成，輔助變壓器(Tr2)的兩個初級繞組與逆變器高頻變壓器(Trl)的兩個次級繞組按照同相耦合連接， 次級繞組外接可調電阻(R)，所述的輔助變壓器(Tr2)的鐵氧體磁芯形成一個含氣隙的 閉合磁路。
專利摘要本實用新型提供了一種用於逆變器輕載零電流零電壓開關的輔助變壓器電路。該方案主要包括有高頻變壓器和輔助變壓器組成的電路。本方案的特點是逆變器移相諧振電路的高頻變壓器Tr1的兩個次級輸出繞組連接在輔助變壓器Tr2的兩個初級繞組上，輔助變壓器Tr2的次級繞組連接一個可調電阻R。所述的輔助變壓器Tr2是由兩個初級繞組、一個次級繞組和鐵氧體磁芯組成。所述的輔助變壓器Tr2的兩個初級繞組與逆變器高頻變壓器Tr1的兩個次級繞組按照同相耦合連接。所述的輔助變壓器Tr2的次級繞組外接可調電阻R。所述的輔助變壓器Tr2的鐵氧體磁芯形成一個含氣隙的閉合磁路。
文檔編號H01F27/40GK201001088SQ200620167310
公開日2008年1月2日 申請日期2006年12月11日 優先權日2006年12月11日
發明者金 王 申請人:金 王