[实用新型]一种移相全桥零电压零电流PWM变换器

说明书

技术领域

本实用新型属于电力电子电路设计制造技术领域，涉及一种移相全桥变换器，具体涉及一种移相全桥零电压零电流PWM变换器。

背景技术

移相全桥PWM变换器利用变压器的漏感和开关管的寄生电容谐振来实现零电压开关(ZVS)，其结构简单、控制容易。由移相电路工作原理可知，移相全桥的超前桥臂容易实现ZVS，滞后桥臂较难实现ZVS。现有的移相全桥PWM变换器通常是在移相全桥的初级串联一个电感，在宽范围实现软开关电路，但同时也带来了占空比丢失、初级环流增大，使得通态损耗和环流损耗增大的缺陷，进而限制了变换器开关频率的提高，效率较低。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种移相全桥零电压零电流PWM变换器，不仅可在宽范围实现软开关电路，而且减小了占空比丢失和初级环流，使得变换器的通态损耗和环流损耗减小，提高了变换器的开关频率和效率。

本实用新型所采用的技术方案是，一种移相全桥零电压零电流PWM变换器，包括依次设置的直流电源、逆变前桥、逆变后桥、变压器、全桥整流电路、滤波电容和负载电阻，变压器原边上端与逆变后桥相连接，变压器原边下端通过电感B与逆变前桥相连接，变压器副边的上端和下端分别与全桥整流电路相接，滤波电容和负载电阻并联组成并联电路，该并联电路与全桥整流电路之间串联有电感A，全桥整流电路与电感A之间设置有谐振电容，谐振电容与全桥整流电路并联，变压器原边上端与逆变后桥的连接电路中串联有阻断电容。

本实用新型PWM变换器，采用在整流桥和滤波电容之间加入谐振网络电路，构成简单辅助网络的变换电路，通过谐振网络，为全桥电路的超前臂创造了零电压开关条件，为滞后臂创造了零电流开关条件，从而在宽范围实现变换器的零电压开通和零电流关断，提高了变换器的效率，减小了占空比丢失，且电路结构简单。

附图说明

图1是现有PWM变换器的电路结构示意图；

图2是本实用新型PWM变换器的电路结构示意图。

图中，1.直流电源，2.逆变前桥，3.逆变后桥，4.变压器，5.全桥整流电路，6.滤波电容，7.负载电阻，8.电感A，9.电感B，10.谐振电容，11.阻断电容。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

现有PWM变换器的电路结构，如图1所示。包括依次设置的直流电源1、逆变前桥2、逆变后桥3、变压器4、全桥整流电路5、滤波电容6和负载电阻7。逆变前桥2包括开关管U1和分别与之并联的二极管D1、电容C1及开关管U3和分别与之并联的二极管D3、电容C3；开关管U1的输入端、二极管D1的正极和电容C1的一端分别与直流电源1的正极相连接，开关管U1的输出端、二极管D1的负极和电容C1的另一端分别与开关管U3的输入端相连接，开关管U3的输入端还分别与二极管D3的正极和电容C3的一端相连接；开关管U3的输出端、二极管D3的负极和电容C3的另一端分别与直流电源1的负极相连接。逆变后桥3包括开关管U2和与之并联的二极管D2、电容C2及开关管U4和与其并联的二极管D4、电容C4；开关管U2的输入端、二极管D2的正极和电容C2的一端分别与直流电源1的正极相连接，开关管U2的输出端、二极管D2的负极和电容C2的另一端分别与开关管U4的输入端相连接，开关管U4的输入端还分别与二极管D4的正极、电容C4的一端相连接；开关管U4的输出端、二极管D4的负极和电容C4的另一端分别与直流电源1的负极相连接。

全桥整流电路5包括二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8，二极管D5的负极与二极管D7的正极相连接，二极管D6的负极与二极管D8的正极相连接；滤波电容6和负载电阻7并联，滤波电容6和负载电阻7组成的并联电路与全桥整流电路5并联，滤波电容6和负载电阻7组成的并联电路与全桥整流电路5之间串联有电感A8，二极管D5的正极和二极管D6的正极分别与电感A8的相连接。

逆变后桥3和全桥整流电路5之间设置有变压器4，变压器4原边的下端通过线路连接于开关管U1输出端和开关管U3输入端之间，该线路中串联有电感B9，变压器4原边的上端连接于开关管U2输出端和开关管U4输入端之间。变压器4副边的上端连接于二极管D6的负极和二极管D8的正极之间，变压器4副边的下端连接于二极管D5的负极与二极管D7的正极之间。