[发明专利]一种实现全范围软开关的全桥直流变换器

说明书

本发明公开了一种实现全范围软开关的全桥直流变换器，包括全桥同步整流桥和整流侧滤波电路；还包括：滞后桥臂、辅助谐振桥臂、超前桥臂、谐振电感L2和主功率变压器T1；所述辅助谐振桥臂采用CLC星型谐振网络，包括谐振电感L1、谐振电容C2和谐振电容C3；谐振电容C2的一端与滞后桥臂和超前桥臂的正输入端之间的连接点连接，谐振电容C2的另一端经谐振电容C3后与滞后桥臂和超前桥臂的负输入端之间的连接点连接；谐振电感L1的输入端与滞后桥臂的输出端连接，谐振电感L1的输出端与谐振电容C2和谐振电容C3之间的连接点连接。本发明可以在宽输入电压范围，宽输出电压范围，全负载范围实现滞后桥臂的软开关。

技术领域

本发明属于恒频、隔离的全桥直流变换器，具体涉及一种实现全范围软开关的全桥直流变换器，其利用滞后桥臂并联辅助谐振桥臂实现的全桥直流变换器可在较宽的输入电压范围和较宽的开关频率范围内工作。

背景技术

目前全桥拓扑结构无法工作在高频率的应用场景，因为在轻载时滞后桥臂为硬开关，损耗太大，如此限制了系统高频化、高效率的应用，如果采用LLC电路结构可以实现全软开关，但是LLC是工作在变频模式下，频率变化范围太宽，不利于系统整机设计，所以对于输出电压调节范围较宽的应用都不建议采用LLC电路结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种实现全范围软开关的全桥直流变换器，采用滞后桥臂并联辅助谐振桥臂，可以在宽输入电压范围，宽输出电压范围，全负载范围实现滞后桥臂的软开关。

本发明采用的技术方案如下：

一种实现全范围软开关的全桥直流变换器，包括全桥同步整流桥和整流侧滤波电路；所述全桥同步整流桥的正输出端和负输出端经整流侧滤波电路分别连接全桥直流变换器的正输出端和负输出端；

所述全桥直流变换器还包括：滞后桥臂、辅助谐振桥臂、超前桥臂、谐振电感L2和主功率变压器T1；所述滞后桥臂和超前桥臂均包括二个开关管；所述滞后桥臂和超前桥臂的正输入端与全桥直流变换器的正输入端连接，所述滞后桥臂和超前桥臂的负输入端与全桥直流变换器的负输入端连接；

所述谐振电感L2的输入端与滞后桥臂的输出端连接，所述谐振电感L2的输出端与主功率变压器T1的原边绕组的正输入端连接；主功率变压器T1的原边绕组的负输入端与超前桥臂的输出端连接，主功率变压器T1的副边绕组的正输出端与全桥同步整流桥的正输入端连接，主功率变压器T1的副边绕组的负输出端与全桥同步整流桥的负输入端连接；

所述辅助谐振桥臂采用CLC星型谐振网络，包括谐振电感L1、谐振电容C2和谐振电容C3；谐振电容C2的一端与滞后桥臂和超前桥臂的正输入端之间的连接点连接，谐振电容C2的另一端经谐振电容C3后与滞后桥臂和超前桥臂的负输入端之间的连接点连接；谐振电感L1的输入端与滞后桥臂的输出端连接，谐振电感L1的输出端与谐振电容C2和谐振电容C3之间的连接点连接。

进一步，所述全桥同步整流桥包括四个开关管Q5、Q6、Q7和Q8，其中开关管Q5和开关管Q7为全桥同步整流桥的第一桥臂，开关管Q6和开关管Q8为全桥同步整流桥的第二桥臂；

开关管Q5和开关管Q6之间的连接点为所述全桥同步整流桥的正输入端；

开关管Q7和开关管Q8之间的连接点为所述全桥同步整流桥的负输入端；

开关管Q5和开关管Q7之间的连接点为所述全桥同步整流桥的正输出端；

开关管Q6和开关管Q8之间的连接点为所述全桥同步整流桥的负输出端。

进一步，所述整流侧滤波电路采用LC电路，包括电感L3和电容C4；所述全桥同步整流桥的正输出端经电感L3连接电容C4的一端以及全桥直流变换器的正输出端，所述全桥同步整流桥的负输出端连接电容C4的另一端以及全桥直流变换器的负输出端。