[实用新型]基于辅助半桥控制的ZVZCS同步整流变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于辅助半桥控制的ZVZCS同步整流变换器。

背景技术

传统的全桥式DC/DC变换器采用有限双极性控制，开关管都工作在硬开关状态，开关损耗大，效率低。移相全桥控制方式，使得开关管的驱动信号发生移向，产生一个移向角，从而使变换器桥臂的对角开关管先后关断，产生一个环流过程使得开关管实现软开关，即零电压关断(ZVS)。然而移向全桥DC/DC变换器滞后桥臂在轻载时很难实现ZVS，还存在环流损耗、整流二极管反向恢复损耗和电压尖峰与震荡等问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于辅助半桥控制的ZVZCS同步整流变换器，在传统的PSFB变换器中引入辅助电路HB变换器工作在谐振环流期间，使得全桥变换器滞后桥臂更容易实现ZCS，并且HB变换器工作在ZVZCS状态下，进一步提高变换器的效率。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于辅助半桥控制的ZVZCS同步整流变换器，其组成包括：滤波电路，所述的滤波电路分别与电源电路、ZVZCS变换器连接，所述的ZVZCS变换器与变压器连接，所述的变压器与所述的同步整流电路连接，所述的同步整流电路与输出滤波电路连接，所述的输出滤波电路与保护电路连接，所述的保护电路与控制芯片UC3895连接，所述的电源电路与所述的控制芯片UC3895连接，所述的控制芯片UC3895与驱动电路连接，所述的驱动电路分别与所述的ZVZCS变换器、同步整流电路连接，所述的控制芯片UC3895与所述的ZVZCS变换器之间安装有原边电流检测电路，所述的控制芯片UC3895与所述的输出滤波电路之间安装有电压反馈电路。

所述的基于辅助半桥控制的ZVZCS同步整流变换器，所述的ZVZCS变换器包括原边移向全桥变换器、原边辅助的半桥变换器，所述的原边移相全桥变换器由4个IGBT功率管以全桥电路方式组成，所述的原边辅助的半桥变换器由2个IGBT功率管以半桥电路方式组成。

所述的基于辅助半桥控制的ZVZCS同步整流变换器，所述的保护电路包括输出过流保护电路和输出过压保护电路。

有益效果：

1.本实用新型利用移相全桥易实现软开关的特点，在传统的PSFB变换器中引入辅助电路HB变换器工作在谐振环流期间，使得全桥变换器滞后桥臂更容易实现ZCS，原边电流在环流期间自然复位减小了此期间的导通损耗，提高了整机效率。

本实用新型采用变换器副边同步整流技术，并设计了双闭环反馈控制等。使其工作可靠，性能稳定，并在不同负载下，变换器的整机效率比传统PSFB变换器都有一定的提高。

本实用新型为传统的移向全桥(PSFB)变换器加一辅助的半桥(HB)变换器。在PSFB变换其环流期间，HB电路使得原边电流复位，因此实现了超前桥臂零电压(ZVS)和滞后桥臂零电流(ZCS)，同时辅助电路也实现了ZVZCS。进一步为了满足在低压大电流情况下，副边二极管整流被替换成同步同步整流电路，以提高变换器效率。其次，根据变换器设计要求，以及主电路理论分析，从而对电路中各个单元模块器件进行了参数计算，并选择了合适的型号。同时对峰值电流模式的双闭环反馈电路，输出过压过流保护电路、驱动电路以及辅助电源进行了分析和实验。本实用新型经过现场实验表明，该变换器具有良好的性能，实现了变换器超前桥臂ZVS、滞后桥臂ZCS和同步整流管ZVS及辅助电路软开关，提高了整机效率。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图2是本实用新型ZVZCS变换器的电路图。

附图3是本实用新型同步整流电路的电路图。

附图4是本实用新型峰值电流模式下双闭环电路的电路图。

附图5是本实用新型保护电路的电路图。

具体实施方式

实施例1：