[发明专利]高频自然零电位软开关变压器无效

专利信息
申请号: 201010208214.X 申请日: 2010-06-22
公开(公告)号: CN101867306A 公开(公告)日: 2010-10-20
发明(设计)人: 骆介龙 申请(专利权)人: 骆介龙
主分类号: H02M7/12 分类号: H02M7/12;H02M3/335
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 710075 陕西省西安市*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 高频 自然 电位 开关 变压器
【说明书】:

技术领域

发明涉及电力变电配电技术领域,特别是一种高频自然零电位软开关变压器。

背景技术

目前电源共有两种类型:模拟电源和开关电源,模拟电源的纹波干扰比开关电源小,除次之外,在转换效率,体积,可靠性等其它指标上开关电源都大大的优于模拟电源,所以在现在的各种电器里,如电脑,电视机,MP3,冰箱,DVD,通讯基站等等全用的是开关电源,很难见到模拟电源的身影,随着开关电源技术的进步,模拟电源的优点纹波干扰小也在被开关电源不断的缩小,有的厂家已开发出纹波干扰已和模拟电源一样小的开关电源。

现在石油探勘仪器上使用的供电系统都为模拟电源供电系统,但随着国际石油勘探形势的发展,模拟电源已经越来越不能承受新的方法和仪器的要求,石油科研人员很早就希望能采用开关电源系统。

但由于石油勘探仪器一般在地下四到五千米的深处工作,地下深度每多100米,温度就升高3度左右,近年来,随着世界各国对石油探勘工业投入的加大,勘探的深度也越来越深,不但到六千米,还深入到七千米等等,对这一领域的电子设备耐温要求也越来越高,从原来的-55℃~+125℃提高到-55℃~+150℃、-55℃~+175℃、-55℃~+200℃、-55℃~+225℃等更高指标的要求,电源需要能在-55℃~+200℃的高温下工作。现在的主流开关电源只能做到-55℃~+125℃。多少年来国外的一些大公司一直进行技术攻关,以求突破高温技术难度,为石油勘探仪器提供整套的开关电源解决方案。但目前,国际上只有美国的IR公司开发出了HTA系列200V输入,输出20W的耐-55℃~+185℃DC/DC、法国的GAIA公司开发出了HTPS15系列200V输入,输出15W的耐-55℃~+185℃DC/DC。但是它们只能解决个别仪器个别电源的需求,不能全方位的为石油勘探仪器提供整套的开关电源解决方案。但就是这样,由于高温电源可用于军事和卫星上,西方国家出于对中国军售限制,以防止中国用于太空和军事领域使用。所以即使石油勘探使用也是层层审查且价格奇高,且国内也无法使用,更别说更高要求环境下的开关电源了。

发明内容

本发明目的在于提供一种耐高温,纹波干扰小,适用在石油勘探仪器的电源供电系统的高频自然零电位软开关变压器。

为了达到本发明的目的,本发明是这样实现的:

高频自然零电位软开关变压器,其特征在于:包括接收输入开关信号的高边驱动器DRV1和底边驱动器DRV2,高边驱动器DRV1和底边驱动器DRV2分别与开关管V1和开关管V2连接,开关管V1和开关管V2分别接有寄生电容C1和寄生电容C2,寄生电容C1和寄生电容C2串接,开关管V1和开关管V2串接后与隔离变换器T1连接,开关管V1和开关管V2的一端并与整流输入电路连接,隔离变换器T1并与整流输出电路连接。

所述整流输入电路包括串接的二极管D1和二极管D3以及串接的二极管D2和二极管D4,串接后的二极管D1和二极管D3与串接后的二极管D2和二极管D4并联。

所述整流输出电路包括并接的二极管D5和二极管D6,二极管D5和二极管D6并接后与电容C连接,电容C与电阻丝R连接。

所述开关管V1和开关管V2分别为N沟道MOSFET管,高边驱动器DRV1和底边驱动器DRV2分别为高边MOSFET驱动器DRV1和底边MOSFET驱动器DRV2。

本发明相对于现有技术,具有以下优点和效果:

1、采用独有的拓扑结构,创造性地对交流电网输入的AC85V到247V交流电以66.6KHZ的高频进行零电位开关变压,变压比等于初次级的线圈匝数比,效率达到了96%以上,变压效率高。

2、体积只是一般工频变压器的千分之一,变压成本低。

3、去掉了一般AC/DC输入端必需的最易毁坏的高压铝电容,大大提高了AC/DC的可靠性和寿命,变压环保节能。

附图说明

图1为本发明的主电路图。

图2为本发明的开关驱动信号和死时间图。

图3为本发明的开关管V1关断过程的等效电路图。

图4为本发明的开关管V1关断时的漏-源极电压和电流波形图。

图5为本发明的开关管V2的寄生二极管导通续流的等效电路图。

图6为本发明的开关管V2开通时的等效电路图。

图7为本发明的开关管V2开通过程的电压和电流波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述,但不作为对本发明的限定。

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