[发明专利]过零软关断控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及用于功率电子技术领域，具体涉及一种过零软关断控制电路，特别适用于串联谐振式开关电源中过零软关断控制。

背景技术

随着开关电源技术的不断更新与快速发展，以及大功率半导体器件的小型化与高频化、高可靠性化，高频开关电源已涉透到多行多业，串联谐振式开关电源也因其自身谐振过零特性，开关工作于过零软关断状态，同时因其具有很好的恒流特性，而被广泛用于充电电源中，同时也是高压静电除尘电源的发展趋势。

然而，串联谐振过零状态怎么与开关关断同步却是一个疑难问题，因为谐振频率并不是固定保持不变的，而是受负载变化较大、温升、变压器分布电容等因素的影响，谐振频率不是一个定值，而是在一定范围内呈动态变化，使得开关管处于硬开关状态，进而形成较大尖峰电压电流，形成强电磁干扰，这样会使电源无法工作，甚至元器件爆毁。对于此情况通常做法是：一、提高电路控制精度，利用标准负载调试时尽力使开关管处于谐振过零软关断状态；二、对开关元件尽量选用高耐压大电流器件，同时增加突波吸收电路；三、在控制电路增加有源戓无源滤波电路，以提高抗干扰能力。这些做法在负载相对较稳的充电电源尚可利用，但对负载很容易打火(形成很高的dv/dt与di/dt)的高压静电除尘电源，很难满足要求，即使能使用，其对电网EMI干扰与强电磁辐射也是很难得到相关认证。

发明内容

本发明为了解决现有技术的不足，克服因谐振频率动态变化而造成开关处于硬关断状态的问题，本发明提供一种过零软关断控制电路，该电路主要应用于串联谐振式开关电源中，以达到在谐振频率变化，引起第一个过零点在开关时序上移动时，通过可靠过零检测与数字处理电路，得到一个关断脉冲，用其对开关管进行关断很好的解决了因谐振频率动态变化而造成开关处于硬关断状态的问题，使得串联谐振中开关管始终保持软关断状态。

本发明的技术方案是：一种过零软关断控制电路，所述的过零软关断控制电路包括电流互感器、整流电路、取样电路、基准电压源、比较电路和过零关断电路，电流互感器接入整流电路的输入端，整流电路整流后的电流信号接入取样电路，取样电路和基准电压源的输出信号同时接入比较电路的输入端，比较电路的输出端连接过零关断电路

所述的整流电路为电流型桥式整流电路，电流型桥式整流电路由四个二极管连接构成，整流电路的正负极之间并联接入取样电路，整流电路的正极并联取样电路的一端作为电路信号的输出端，整流电路的负极并联取样电路的另一端接入公共地。

所述的比较电路包括集成运算放大器N1，电阻R7与电容C5，电阻R7与电容C5并联连接后，并联的一端接入电源，并联的另一端接入集成运算放大器N1输出极，集成运算放大器N1的输入负极接入取样电路的输出信号，集成运算放大器N1地输入正极接入基准电压源的输出信号。

所述的基准电压源包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C2、精密稳压器N2，电阻R2的一端与电源连接，电阻R2的另一端与精密稳压器N2的第三引脚连接，精密稳压器N2的第二引脚与第三引脚短接，精密稳压器N2的第一引脚接入公共地，电阻R3的一端接入精密稳压器N2的第三脚，电阻R3的另一端与电阻R4的一端、以及电容C4的正极相连接后作为输出信号再接入比较电路的输入端，电阻R4的另一端与电容C4的负极相连接后接入公共地。

所述的过零关断电路包括两组相同的驱动电路A和驱动电路B，其相序可以组合，以满足不同相序下，同步工作。所述的驱动电路A是由多个电阻、多个电容、多个二极管和多个与门组成的，进行第一个谐振过零点识别和形成关断脉冲。所述的驱动电路A中的电阻R5、二极管V5、电容C3构成前沿延时网络电路，电阻R5和二极管V5并联，二极管V5的正极连接电容C3的一端，二极管V5的负极接入驱动电路的驱动信号。所述的驱动电路A中的电阻R8、二极管V7、电容C6构成后沿延时网络电路，电阻R8和二极管V7并联连接，二极管V7得正极接入输入信号，二极管V7的负极接入电容C6。