[发明专利]全桥拓扑电源、控制方法及通信设备

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术领域，具体涉及一种全桥拓扑电源、全桥拓扑电源的控制方法，以及一种通信设备。

背景技术

高功率密度已成为未来开关变换器的发展方向之一。

电源可看成是开关变换器的一种产品形式。开关变换器例如包括：交流到直流（AC-DC，Alternating Current-Direct Current）开关变换器、DC-DC开关变换器和AC-AC开关变换器等。电源例如中可利用AC-DC变换器，将交流输入电压变换成DC母线电压（通常为48V），而后利用DC-DC变换器再将DC母线电压转换为需要大小的DC电压供负载使用。

全桥电路用以解决中大功率应用广泛问题；由于高功率密度的需求，为减少磁性元件体积，通常增加开关频率来实现；通常硬开关全桥由于原边开关在硬开关模式开通，其开关损耗随开关频率增加，硬开关全桥副边开关由于快速关断及原边硬开关带来的高电流变换,导致副边整流管反向恢复带来很大的电压尖锋和反向恢复损耗，并由此带来可靠性及效率问题；移相全桥技术很难解决全负载范围的软开关及原边环流问题，且移相控制方式复杂。

发明内容

本发明实施例提供全桥拓扑电源、全桥拓扑电源的控制方法以及一种通信设备，以改善电源中全桥电路的软开关的性能，提高电路可靠性和轻载变换效率。

本发明第一方面提供一种全桥拓扑电源装置，包括：

原边电路、副边电路、变压器和控制电路；

所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述原边电路与所述变压器的原边绕组相连，所述副边电路与所述变压器的副边绕组相连；

所述原边电路包括：自调整谐振钳位电路、连接全桥拓扑输入母线的第一桥臂和第二桥臂；所述第一桥臂包括第一上开管和第一下开关管；所述第二桥臂包括第二上开关管和第二下开关管；所述第一桥臂还包括与所述第一上开管和第一下开关管分别并联的等效漏源极电容；所述第二桥臂还包括与所述第二上开关管和第二下开关管分别并联的等效漏源极电容；

所述自调整谐振钳位电路包括：钳位臂、谐振电容和自调整谐振电感；其中，所述钳位臂包括：第一钳位二极管和第二钳位二极管；

所述第一钳位二极管的阴极连接全桥拓扑输入母线的正极；所述第二钳位二极管的阴极连接所述第一钳位二极管的阳极；所述第二钳位二极管的阳极连接所述全桥拓扑输入母线的负极；所述自调整谐振电感的第一端连接第一桥臂的中点；所述自调整谐振电感的第二端连接所述变压器的原边绕组的第一端及所述钳位臂的中点；所述谐振电容的第一端连接所述原边绕组的第二端，所述谐振电容的第二端连接所述第二桥臂的中点；

所述控制电路与所述第一上开关管、所述第一下开关管、所述第二上开管以及所述第二下开关管相连；

所述控制电路用于控制所述第一上开关管和所述第一下开关管互补，所述第二上开关管和所述第二下开关管互补，所述第一上开关管和所述第二上开关管错相180度，所述第一下开关管和所述第二下开关管错相180度；所述控制电路还用于控制所述第一上开关管和第二上开管的占空比以控制输出电压。

结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，

所述等效漏源极电容用于在所述第一上开关管和所述第一下开关管的死区时间内，以及在所述第二上开关管和所述第二下开关管的死区时间内，与所述自调整谐振钳位电路谐振。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，所述自调整谐振电感用于根据流过自调整谐振电感的电流自动调节电感值。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，所述自调整谐振电感包括磁芯和绕组，其中，所述自调整谐振电感的磁芯的内边缘和外边缘气隙的间距不同。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式，在第四种可能的实施方式中，所述等效漏源极电容为与所述自调整谐振钳位电路谐振的开关管的寄生电容，或为与所述自调整谐振钳位电路谐振的开关管的寄生电容的并联等效电容。

结合第一方面或第一方面的第一种可能的实施方式或第一方面的第二种可能的实施方式或第一方面的第三种可能的实施方式或第一方面的第四种可能的实施方式，在第五种可能的实施方式中，所述副边电路包括：全桥整流电路、全波整流电路或倍流整流电路。