[发明专利]一种软开关控制方法、图腾柱无桥电路及图腾柱无桥系统

说明书

本发明涉及电力电子技术领域，公开了一种软开关控制方法、图腾柱无桥电路及图腾柱无桥系统，图腾柱无桥电路包括至少两个桥臂，其中一个桥臂包括串联连接的第三开关管、第一电流互感器、第四开关管及第二电流互感器，当检测到第一电流互感器副边绕组的两端电压的电压极性变化时，延时一段时间，并且在该一段时间内继续导通第三开关管以使流经第三开关管的电流反向，经过该一段时间后关断第三开关管，并且在第三开关管关断时，延时又一段时间后导通第四开关管。本发明实施例通过流经第三开关管的反向电流给第三开关管的结电容充电的同时给即将导通的第四开关管的结电容放电，实现开关管的零电压开通，降低开关管开通损耗，从而提高电源效率。

技术领域

本发明涉及功率因数校正技术领域，特别是涉及一种软开关控制方法、图腾柱无桥电路及图腾柱无桥系统。

背景技术

电力电子装置的主要发展趋势为小型化、轻量化、高效化及低成本化。PFC电路分为两大类，分别为有桥PFC电路及无桥PFC电路，传统的有桥PFC电路中导通器件多，开关损耗及通态损耗大，无法应用于中大功率的场合中。相较于传统的有桥PFC电路，无桥PFC电路中导通器件更少，通态损耗也更少，有利于提高功率密度，随着市场上日益增加的高效率、高功率密度需求，无桥PFC电路取代传统的有桥PFC电路成为了一种趋势。

图腾柱无桥PFC电路的控制方法根据PFC电感电流的工作模式可分为两种，分别为电感电流连续控制方法(CCM)及电感电流临界连续控制方法(CRM)，现有的图腾柱无桥PFC控制电路一般采用CCM模式以实现功率因数校正。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有的技术中至少存在以下问题：在CCM模式下，功率开关管为硬开通，开关损耗大，同时存在功率开关管寄生体二极管的反向恢复导致的损耗及EMI问题，从而导致图腾柱无桥PFC电路的效率较低，功率密度受到限制。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种软开关控制方法、图腾柱无桥电路及图腾柱无桥系统，能够解决相关技术中图腾柱无桥PFC电路存在的功率密度低或效率低的技术问题。

本发明实施例为解决上述技术问题提供了如下技术方案：

在第一方面，本发明实施例提供了一种软开关控制方法，应用于图腾柱无桥电路，所述图腾柱无桥电路包括并联于第一并联连接点与第二并联连接点之间的第一桥臂及第二桥臂，所述第一桥臂包括同向串联的第一开关管及第二开关管，所述第二桥臂包括同向串联的第三开关管及第四开关管，所述第一开关管与所述第二开关管之间的连接点为第一串联连接点，所述第三开关管与所述第四开关管之间的连接点为第二串联连接点，所述第一串联连接点与所述第二串联连接点之间串联有电源及电感，所述第一并联连接点与所述第二并联连接点之间还并联有电容及负载，所述第一并联连接点与所述第二串联连接点之间串联有第一电流互感器，所述第二并联连接点与所述第二串联连接点之间串联有第二电流互感器，所述方法包括：关断所述第四开关管后，当检测到所述第二电流互感器副边绕组的两端电压的电压极性变化时，延时第一预设时长，并且经过所述第一预设时长后，导通所述第三开关管，以使第一电流由流经所述第三开关管的体二极管转为流经所述第三开关管的沟道；当检测到所述第一电流互感器副边绕组的两端电压的电压极性变化时，延时第二预设时长，并且在所述第二预设时长内继续导通所述第三开关管，以使第二电流流经所述第三开关管，其中，所述第二电流与所述第一电流的流向相反，所述第二电流用于给所述第三开关管的结电容充电的同时给即将导通的所述第四开关管的结电容放电；经过所述第二预设时长后，关断所述第三开关管，在所述第三开关管关断时，延时第三预设时长，并且经过所述第三预设时长后，导通所述第四开关管。