[实用新型]零电流开关全桥转换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，更具体地涉及一种零电流开关全桥转换器。

背景技术

为了减小体积和重量，60年代出现了开关频率高于市电工作频率的开关转换器。最初，开关转换器的工作频率在20kHz～30kHz之间。70年代以后，随着先进器件(比如高速晶体管)的推广应用，开关频率可达到超过100kHz。但是，随开关频率升高而增大的开关损耗，严重影响开关转换器的性能。为了减小开关损耗，出现了开关频率高达1MHz的准谐振、零电流开关(ZCS)DC-DC转换器。每个开关器件均在零电流时导通与关断，这样开关损耗只与导通电流有关而与开关频率无关。在每个开关周期内，转换器都向输出端传输高频能量。

现有的全桥电路为实现两个滞后管的ZCS关断，通常在初级串入隔直电容、可饱和电感或加入附加谐振网络，其最终形成的电路较为复杂且只可实现局部负载的ZCS且通常会因材料和参数偏差而导致不能在全电路范围内实现ZCS。

为了解决上述缺陷，有必要提供一种电路结构简单且适用范围较广的零电流开关转换器。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电路结构简单且适用范围较广的零电流开关全桥转换器。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：提供一种零电流开关全桥转换器，其包括全桥电路、变压器及桥式整流电路，所述全桥电路和桥式整流电路分别连接在所述变压器的原边和副边，所述零电流开关全桥转换器还包括有源钳位电路，所述有源钳位电路通过所述桥式整流电路与所述变压器的副边相连。

其进一步技术方案为：所述全桥电路包括四个金属氧化物半导体场效应管Q1、Q2、Q3及Q4、四个二极管D1、D2、D3和D4以及两电容C1和C3，所述金属氧化物半导体场效应管Q1和Q3为超前管，所述金属氧化物半导体场效应管Q2和Q4为滞后管，两电容C1和C3分别并联在两超前管上。

其进一步技术方案为：所述桥式整流电路包括四个二极管D6、D7、D8及D9，所述变压器的副边连接在二极管D6和D7的连接节点以及二极管D8和D9的连接节点之间，所述有源钳位电路并联在所述二极管D6和D8的连接节点以及二极管D7和D9的连接节点之间。

其进一步技术方案为：所述有源钳位电路包括金属氧化物半导体场效应管Q5、二极管D5及电容C5，所述二极管D5并联在所述金属氧化物半导体场效应管Q5的源极和漏极之间，所述电容C5一端与所述金属氧化物半导体场效应管Q5的漏极相连而另一端接地。

与现有技术相比，本实用新型提供的零电流开关全桥转换器通过在变压器的副边设置有源钳位电路来进行有源钳位处理，当原边电压过零时，输出的钳位电压会加在漏感上，使原边电流快速复位，减少了占空比丢失。同时，输出钳位管导通时，使输出整流电压升高，可在全范围内实现零电流开关，大大降低全桥电路中两滞后管的关断损耗，从而提高了电源整体效率。本实用新型零电流开关全桥转换器结构简单且适用范围较广。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1为本实用新型零电流开关全桥转换器的电路原理框图。

图2为图1所示零电流开关全桥转换器的电路示意图。

图中各附图标记说明如下：

零电流开关全桥转换器    10       全桥电路         11

变压器                  12       桥式整流电路     13

有源钳位电路            14

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1，本实用新型零电流开关全桥转换器10包括全桥电路11、变压器12、桥式整流电路13及有源钳位电路14，所述全桥电路11接直流输入，所述有源钳位电路14接直流输出，所述变压器12和桥式整流电路13依次连接于全桥电路11和有源钳位电路14之间。