[发明专利]一种基于T型辅助网络零电压开关全桥直流变换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于T型辅助网络零电压开关全桥直流变换器，属于恒频、隔离的 全桥直流变换器技术领域。

背景技术

直直变换作为电力电子技术领域的一个重要组成部分，近年来得到了大量的研究。 在中大功率的直流变换场合，全桥变换器由于开关管容易实现软开关和采用恒定频率控 制而得到了广泛的应用。近二十年来，出现了很多全桥变换器软开关控制策略和电路拓 扑。移相控制零电压开关和移相控制零电压零电流开关全桥变换器均可以实现开关管的 软开关。传统的移相控制零电压开关全桥变换器在负载较轻时滞后臂会失去软开关，甚 至在很轻载时，由于死区时间的限制，超前桥臂也会失去软开关的条件。如果想拓宽原 边开关管的软开关范围，可以将附加的谐振电感与变压器串联。如果选择合适的谐振电 感，即便在小电流下也能实现超前臂开关的ZVS。不过，较大的谐振电感在全负载范围 均存储较高的能量，使得产生相当大的循环能量，使变换器效率变低。此外，和变压器 一次侧串联大电感延长了一次电流从正变负或从负变正所需的时间。这个延长的换向时 间引起变压器二次侧的占空比丢失，这又使得效率降低。最后，值得指出的是在整流器 的截止期间，在变压器的二次侧具有严重的寄生振荡。所谓寄生振荡是由整流器的结电 容和变压器的漏感以及外部电感引起的。为了控制寄生振荡，需要在二次侧使用大的缓 冲电路，这同样使得电路的变换效率大为降低。

发明内容

发明目的：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷提供一种基于T型辅助网 络零电压开关全桥直流变换器，变换器工作在各种负载条件下都可以实现原边开关管的 零电压开关，且辅助网络提供的能量可以随着负载变化而自适应的变化，从而提高变换 效率。

技术方案：

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种基于T型辅助网络零电压开关全桥直流变换器，包括直流电源、结构相同的第 一逆变桥臂和第二逆变桥臂、隔离变压器以及整流滤波电路；其中每个逆变桥臂都包括 二个开关管、二个体二极管和二个寄生电容；第一逆变桥臂中，第一开关管的漏极分别 与第一体二极管的阴极、第一寄生电容的一端连接构成第一逆变桥臂的正输入端，第一 开关管的源极分别与第一体二极管的阳极、第一寄生电容的另一端、第三开关管的漏极、 第三体二极管的阴极、第三寄生电容的一端连接构成第一逆变桥臂的输出端，第三开关 管的源极分别与第三体二极管的阳极、第三寄生电容的另一端连接构成第一逆变桥臂的 负输入端；第二逆变桥臂中，第二开关管的漏极分别与第二体二极管的阴极、第二寄生 电容的一端连接构成第二逆变桥臂的正输入端，第二开关管的源极分别与第二体二极管 的阳极、第二寄生电容的另一端、第四开关管的漏极、第四体二极管的阴极、第四寄生 电容的一端连接构成第二逆变桥臂的输出端，第四开关管的源极分别与第四体二极管的 阳极、第四寄生电容的另一端连接构成第二逆变桥臂的负输入端；直流电源的正极分别 接第一逆变桥臂和第二逆变桥臂的正输入端，直流电源的负极分别接第一逆变桥臂和第 二逆变桥臂的负输入端，隔离变压器副边绕组的输出端接整流滤波电路的输入端，

还包括由第一辅助电容、第二辅助电容、辅助变压器和辅助电感构成的T型辅助网 络，其中第一辅助电容的输入端接第一逆变桥臂的输出端，第一辅助电容的输出端分别 接辅助变压器的原边绕组的同名端和隔离变压器原边绕组的同名端，第二辅助电容的输 入端接第二逆变桥臂的输出端，第二辅助电容的输出端分别接辅助变压器副边绕组的异 名端和隔离变压器原边绕组的异名端，辅助电感的输入端接辅助变压器原边绕组的异名 端和辅助变压器副边绕组的同名端，辅助变压器原边绕组的异名端和辅助变压器副边绕 组的同名端相连，辅助电感的输出端分别与直流电源的负极、第一逆变桥臂的负输入端、 第二逆变桥臂的负输入端连接。

本发明的基于T型辅助网络零电压开关全桥直流变换器的整流滤波电路采用半波 整流电路、全波整流电路、全桥整流电路或倍流整流电路。

有益效果：