[发明专利]电流梯形波变换器

摘要

本专利发明涉及开关电源领域，特别是涉及一族新型电流梯形波变换器电路；新型电流梯形波变换器电路可在全部LLC变换器中通过采用可控电压源对谐振电容的置换得到实现，因此，为一族变换器。本专利说明以半桥电流梯形波变换器为例，阐述了新型电流梯形波变换器电路的基本工作原理；该电路在具备主开关管零电压开关、整流开关管零电流关断、整流开关管电压应力低等优点的同时，其主功率回路电流为梯形电流波，主功率回路电流有效值小，提升了变换器效率。本专利中提出了一种利用辅助开关管及电压源或电容实现辅助电压源的方法；同时，利用原边电感，或变压器激磁电感与漏感的储能，可实现辅助电压源辅助开关管的零电压开关。

主权项

本发明专利提出一族/类功率变换器，变换器由输入电压源Vin、原边主开关管Q1、Q2，辅助电压源Vaux、主变压器T1、谐振电感Lr或变压器漏感、输出整流管D1、D2，输出电容Co及负载Ro构成。在输入电压源、原边主开关管、主变压器、谐振电感或变压器漏感、输出整流管、输出电容电压共同作用下，通过控制辅助电压源电压、幅值、极性及时序，在电感或变压器漏感的激磁、维持与去磁电压，实现主电路回路电流梯形波。电路工作时具备以下特征：a)变换器由对称的上、下半周期构成；b)每半周期由两个工作阶段构成，第一个阶段为功率传递阶段，第二个阶段为换流阶段；c)功率传递阶段由三个典型工作阶段构成，三个工作阶段共同作用在主电路回路中产生梯形或近似梯形电流波：i.激磁阶段：输入电压源、辅助电压源与变压器反射电压共同作用，在电路中谐振电感或变压器漏感两端产生激磁电压，电流线性或非线性增加；激磁阶段可由单一或多时序的组合构成ii.维持阶段：输入电压源、辅助电压源与变压器反射电压共同作用，在电路中谐振电感或变压器漏感两端产生零电压或近似零电压，电流维持不变或基本维持不变；iii.去磁阶段：输入电压源、辅助电压源与变压器反射电压共同作用，在电路中谐振电感或变压器漏感两端产生去磁电压，电流线性或非线性减小；去磁阶段可由单一或多时序的组合构成d)换流阶段利用原边电感储能对变换器原边主开关管的寄生电容或并联电容充放电，在主开关管电压降低至零后开通该开关管，实现零电压开通或软开通；