[实用新型]一种软开关半桥电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种软开关半桥电路。

背景技术

目前，软开关半桥电路主要有两种：LLC谐振半桥电路与不对称半桥电路。

如图1所示，是现有技术中的LLC谐振半桥电路的结构图。该LLC谐振半桥电路为PFM（Pulse frequency modulation，脉冲频率调制）电路，利用谐振电感Lr与开关管结电容谐振，在开关管开通时，将其电压谐振至零，实现ZVS（Zero Voltage Switch，零电压开关）开通。

具体的，LLC谐振半桥电路的工作原理如下：开关管Q1和开关管Q2交替导通，分别导通半个周期。当开关管Q1导通时，变压器T副边上的二极管DR1导通，其余关断，变压器T的原边向副边传递能量；当开关管Q2导通时，变压器T副边上的二极管DR2导通，其余关断，变压器T的原边向副边传递能量。

不对称半桥电路的电路架构与图1所示的LLC谐振半桥电路相同，不同点在于控制方式上的差异。不对称半桥电路为PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）电路，同样也是利用谐振电感Lr与开关管结电容谐振，在开关管开通时，将其电压谐振至零，实现ZVS开通。

具体的，不对称半桥电路的工作原理如下：开关管Q1和开关管Q2交替导通，驱动互补，开关管Q1的导通时间小于50%，开关管Q2的导通时间大于50%。当开关管Q1导通时，变压器T副边上的二极管DR1导通，其余关断，变压器T的原边向副边传递能量；当开关管Q2导通时，变压器T副边上的二极管DR2导通，其余关断，变压器T的原边向副边传递能量。

然而，上述的LLC谐振半桥电路存在以下缺点：变压器副边没有滤波电感，造成输出纹波电流大，需求非常多的电解电容，且电解电容发热大，寿命较低。而且，由于副边没有输出滤波电感限流，用作同步整流时，需外加IC驱动。

上述的不对称半桥电路存在以下缺点：驱动不对称，上管（开关管Q1）难以实现ZVS，变压器原边存在谐振电感，存在占空比丢失。

发明内容

本实用新型提出一种软开关半桥电路，能够提高电路的应用性能，在较大负载范围里实现开关管的ZVS开通，降低了开关管功率损耗，同时降低了输出同步整流的难度。

本实用新型提供一种软开关半桥电路，包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、隔直电容Cr、变压器T、第一整流管DR1、第二整流管DR2、滤波电容C和负载R；

所述第一开关管Q1的漏极连接电源正端，所述第一开关管Q1的源极连接所述第二开关管Q2的漏极，所述第二开关管Q2的源极连接电源负端；

所述变压器T包括原边绕组和副边绕组；所述原边绕组的第一连接端连通所述第二开关管Q2的漏极，所述原边绕组的第二连接端连通所述第二开关管Q2的源极；所述副边绕组的第一连接端连接所述第一整流管DR1的正端，所述副边绕组的第二连接端连接所述第二整流管DR2的正端，所述第二整流管DR2的负端连接所述第一整流管DR1的负端；所述第一整流管DR1的负端还连通所述滤波电容C的一端，所述滤波电容C的另一端连接所述副边绕组的第三连接端；

所述隔直电容Cr串联在所述变压器T的原边线路上；所述负载R和所述滤波电容C并联。

进一步的，所述电路还包括滤波电感L；则所述第一整流管DR1的负端还连通所述滤波电容C的一端，具体为：所述第一整流管DR1的负端通过所述滤波电感L连接所述滤波电容C的一端。

再进一步的，所述电路还包括第一二极管D1和第二二极管D2；所述第一二极管D1的正极连接所述第一开关管Q1的源极，所述第一二极管D1的负极连接所述第一开关管Q1的漏极；所述第二二极管D2的正极连接所述第二开关管Q2的源极，所述第二二极管D2的负极连接所述第二开关管Q2的漏极。

本实用新型实施例提供的软开关半桥电路，在变压器副边连接一个滤波电感，使副边输出纹波电流大幅度减小，能够提高输出电解电容的寿命。同时，由于输出滤波电感的存在，电流不能突变，在实现同步整流时，可以实现简单的互驱。而且，能够提高电路的应用性能，在较大负载范围里实现开关管的ZVS开通，降低了开关管功率损耗。

附图说明

图1是现有技术中的LLC谐振半桥电路的结构示意图；

图2是本实用新型提供的软开关半桥电路的一个实施例的结构示意图；

图3是本实用新型提供的软开关半桥电路的另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式