[实用新型]一种大功率高频斩波软开关调压电路结构

说明书

本实用新型公开了一种大功率高频斩波软开关调压电路结构，该结构包括有散热模块，调压模块和控制模块，调压模块的底部贴合散热模块的上表面，且调压模块与散热模块固定连接；控制模块固定在调压模块的上部，且控制模块与调压模块电连接。相比于现有技术，在本实用新型提供的电路结构应用于大功率环境下，电路结构紧凑，空间利用率大，散热快，电路布置方便，电气性能优越，应用于大功率环境下能取得良好的斩波调压效果。

技术领域

本实用新型属于斩波电路领域，特别涉及一种斩波软开关调压电路的结构。

背景技术

感应加热技术因其可控性好、自动化程度高、加热效率高等特点，广泛应用于透热、熔炼、淬火等工业加工场景中。

感应加热设备中，电源设备至关重要。在现有的感应加热设备中，电源设备中一般包括有整流模块、调压模块和逆变模块。外部三相网压经整流模块整流后，成为具有固定幅值的直流电输入到调压模块中，调压模块对该直流电做调压变换后，成为可调幅值的直流电输入到逆变模块中，经逆变模块后最终成为具有指定幅值与指定频率的交流电输出，供给感应加热器使用。

调压模块通常由开关器件与其他电子元器件配合搭建组成，开关器件的通断变化将产生不同的调压效果。然而，在高频环境下，开关器件往往在大电压下开通、大电流下关断，即开关器件处于硬开关通断状态。

开关器件的硬性通断状态不仅将增加电路的功率损耗、开关器件易受尖峰电压和尖峰电流影响而存在击穿危险，高频环境下开关器件硬性通断时还将产生高幅值突变电压和突变电流，这些高幅值突变电压和突变电流将对电路造成严重的电磁干扰，严重影响电源设备的稳定性。

为克服上述缺陷，现有技术中提出了一种高频斩波软开关调压电路，该调压电路的电路原理图如图1所示。在该电路中包括有PWM驱动控制电路、主斩波调压电路、辅助斩波调压电路和输出电路。

其中，主斩波调压电路包括有主斩波调压电路包括有第一二极管和第一IGBT管，第一二极管的阴极连接输入高压直流电的正极，第一二极管的阳极连接第一IGBT管的集电极，第一IGBT管的栅极连接PWM驱动控制电路，第一IGBT管的发射极连接外部输入高压直流电的负极。

主斩波调压电路还包括有第一电容，第一电容的一端连接在第一IGBT管的集电极与第一二极管的公共端，第一电容的另一端连接第一IGBT管的发射极与外部输入高压的负极的公共端。

而该电路中的辅助斩波调压电路包括有第二IGBT管、第二二极管、第三二极管、第二电容和第一电感；第三二极管的阴极连接外部输入高压直流电的正极，第三二极管的阳极连接第二二极管的的阴极，第二二极管的阳极连接第二IGBT管集电极，第二IGBT管的发射极连接外部输入高压直流电的负极，第一电感的一端连接第二IGBT管的集电极和第二二极管的阳极的公共端，第一电感的另一端连接第一二极管的阳极和第一IGBT管的集电极的公共端，第二电容的一端连接第三二极管和第二二极管的公共端的公共端，第二电容的另一端连接第一电感、第一二极管和第一IGBT管的公共端。

主斩波调压电路和辅助斩波调压电路是实现开关器件的软开关斩波调压的基础，在高频环境下使用上述高频斩波软开关调压电路，不仅可方便实现电压调节，还能在最大限度上降低开关器件的开关损耗，提升电路的稳定性。

然而，该电路应用到现实的大功率应用场景下时，各个电子元器件如何组合排布、如何解决电路的散热问题，如何解决各个电子元器件由于连接方式带来的分布电感、分布电容在电路开关过程中造成电流电压冲击问题，保证电路正常运行，取得良好的应用效果，现有技术中并未提出有效的解决方案。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种大功率高频斩波软开关调压电路结构，该电路结构应用在大功率环境下，用以解决各电子元器件的排布问题，取得电路结构体积小巧、结构紧凑、散热效果好等效果。

本实用新型的技术方案如下：