[实用新型]半桥串联谐振软开关电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关电源，尤其涉及一种由DSP(Digtal Signal Processor，数字信号处理器)控制的半桥串联谐振软开关电源，通过开关管的软开通、软关断提高电源效率，并通过PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)减小电网污染。

背景技术

目前，现有半桥开关电源大多采用硬开关电路架构，且大多没有PFC电路。参见图1，开关电源的上、下桥臂开关管通过PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)电路输出一对交替互补的PWM信号驱动，硬开关电源在开关管Q1、Q2开通和关断时有较大的交叠(电压和电流重叠)损耗。由于交叠损耗大，使开关频率受到限制，现有半桥硬开关电源开关频率大多控制在20KHZ至50KHZ之间，整电源效率只能做到80％-85％。图1所示开关电源包括开关管Q1、Q2，变压器NP，电容C0、C1、C2、Cr，电感L0，整流管D1、D2等多个元件，其中的电磁元件和电容体积很大，EMI(Elector Magnetic Interference，电磁干扰)和RFI(Radio Frequency Interference，射频干涉)干扰较大，增加了EMI整改难度，对电网污染严重，功率因数低，效率较低。

发明内容

有鉴于此，本实用新型目的在于提供一种半桥串联谐振软开关电源，可克服半桥硬开关电源开关管开通关断时交叠损耗大、干扰大、效率低、开关频率受到限制的不足。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：一种半桥串联谐振软开关电源，包括半桥主电路、串联谐振电路、变压器、次级整流滤波电路，所述半桥主电路包括上桥臂开关管和下桥臂开关管，所述串联谐振电路由隔直电容、变压器的初级漏感和励磁电感串联而成。

较优地，所述隔直电容的一端与所述上桥臂开关管和所述下桥臂开关管之间的连接端连接，另一端与所述变压器的初级侧线圈一端连接，所述变压器的初级侧线圈另一端与所述下桥臂开关管的源极连接。

较优地，所述次级整流滤波电路的整流管直接与滤波电容连接。

较优地，包括DSP电路，其一输出端连接所述上桥臂开关管，另一输出端连接所述下桥臂开关管。

较优地，包括PFC电路，连接在整流桥与所述DSP电路之间。

较优地，包括辅助电源，连接所述DSP电路的电源接口。

与现有技术相比，本实用新型半桥串联谐振软开关电源的串联谐振电路是模块化电路结构，其利用变压器的初级漏感、励磁电感、隔直电容组成谐振电路，实现开关管的软开通和软关断。由此，使得本实用新型具有以下有益效果：开关频率可以提高到100kHZ以上，从而有助于大大减少功率损耗，提高整电源效率和性能；降低EMI和RFI干扰，净化电磁环境，减少电网污染；提高功率因数，增加电磁元件的功率密度；减小变压器和电容体积。

附图说明

图1是现有半桥硬开关电源的原理框图；

图2是本实用新型半桥串联谐振软开关电源的原理框图；

图3是图2所示串联谐振电路的等效电路；

图4是图2所示串联谐振电路的连接图。

具体实施方式

本实用新型的基本构思是，由变压器初级漏感、励磁电感和隔直电容组成串联谐振电路，通过其谐振实现半桥主电路开关管的软开通、软关断。

为更进一步理解本实用新型的基本原理及结构，下面结合附图和实施例对本实用新型进行描述。

同时参见图2～图4，其中：图2是本实用新型半桥串联谐振软开关电源的原理框图；图3为图2所示串联谐振电路的等效电路；图4为图2所示串联谐振电路的连接图。图示半桥串联谐振软开关电源由PFC电路、DSP电路、辅助电源、半桥主电路、串联谐振电路、次级整流滤波电路等模块组成，其中：PFC电路的功率因数，上、下桥臂开关管的PWM信号由DSP通过先进的算法提供；半桥主电路及谐振电路主要由上桥臂开关管Q1和下桥臂开关管Q2、隔直电容Cr、变压器LP等组成。图中，Coss1、Doss1分别是开关管Q1的输出电容和体内整流管，Coss2、Doss2分别是开关管Q2的输出电容和体内整流管；Lr和Lm、Rac均为变压器的组成部分，它们可使得整个外围电路元件少，从而节省PCB(PrintCircuit Board，印刷电路板)空间，有助于开关电源的工作可靠。