[实用新型]降低移相全桥变换器开关损耗的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及直流DC-DC变换器变换技术领域，特别是涉及降低移相全桥变换器开关损耗的装置。

背景技术

随着全桥ZVS移相技术的推出，该技术在大功率领域中得到了广泛的应用。通过在移相全桥变换器中引入谐振电感和死区时间，使开关管实现了零电压开通，但开关管在轻载时很难实现零电压开通，仍然存在较大的开关损耗，不适用于负载和电源电压波动范围较大的场合。

轻载情况下的变换器滞后臂很难实现ZVS，这与谐振电感、谐振电容大小和开关管触发脉冲的死区时间有关系，而超前臂很容易实现ZVS，这是因为超前臂上开关管关断时，输出滤波器也参于谐振，有足够的大的电流完成对超前臂漏上两个谐振电容的充放电。

导致这种问题的根本原因是PSFB-ZVS变换器拓扑结构本身的缺陷，存在软开关实现的负载范围和占空比丢失等问题，影响这些问题的因素是谐振电感和谐振电容。通常采用的死区时间是固定的，当谐振参数发生变化时，变换器滞后臂管在轻载甚至重载时也不能完成零电压开通。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供降低移相全桥变换器开关损耗的装置，具体技术方案如下。

降低移相全桥变换器开关损耗的装置，其包括：顺次连接的谐振电容电压检测单元、判断单元、控制运算单元和信号发生单元，信号发生单元包括移相信号发生单元、死区信号发生单元和移相触发脉冲发生单元；谐振电容电压检测单元检测谐振电容电压信号并转化此信号送至判断单元；判断单元判断谐振电容电压检测单元转换的信号所属类型；控制运算单元根据判断单元判断信号类型计算出最佳死区时间；信号发生单元输出控制运算单元所计算出的移相全桥两桥臂上下管开关的死区时间的移相触发脉冲。

上述的降低移相全桥变换器开关损耗的装置中，所述谐振电容电压检测单元包括与移相全桥两桥臂下管两个谐振电容并联的第一串联电阻和第二串联电阻，两个电平转换电路和采样存储单元；第一串联电阻包括串联的第一分压电阻和第二分压电阻，第二串联电阻包括串联的第三分压电阻和第四分压电阻；第一分压电阻一端接地，另一端与第二分压电阻一端连接；所述第三分压电阻一端接地，另一端与第四分压电阻一端连接。

上述的降低移相全桥变换器开关损耗的装置中，所述的电平转换电路包括两个级联运放电路：第一级联运放电路和第二级联运放电路；其中第一级联运放电路包括第一运放、第二运放、第一运放反相端输入电阻、第一运放正相端输入电阻、第一反馈可调电阻、第一运放反相端落地电阻、第二运放反相端输入电阻、第二运放正相端输入电阻、第二反馈电阻和第二运放反相端落地电路；所述第二级联运放电路包括第三运放、第四运放、第三运放反相端输入电阻、第三运放正相端输入电阻、第三反馈可调电阻、第三运放反相端落地电路、第四运放反相端输入电阻、第四运放正相端输入电阻、第四反馈电阻和第四运放反相端接地电阻。

上述的降低移相全桥变换器开关损耗的装置中，第一级联运放电路中，第一运放反相端输入电阻一端、第一分压电阻一端和第二分压电阻一端连接，第一运放反相端输入电阻另一端、第一反馈可调电阻一端和第一运放的反相输入端连接，第一运放正相端输入电阻一端、第一运放反相端落地电阻一端和第一运放的正相输入端连接，第一运放反相端落地电阻另一端接地，第一运放正相端输入电阻另一端连接参考电压V_ref1，第二运放反相端输入电阻一端、第一运放的输出端与第一反馈可调电阻另一端连接，第二运放反相端输入电阻另一端、第二反馈电阻一端和第二运放的反相输入端连接，第二运放正相端输入电阻一端、第二运放反相端落地电路一端和第一运放的正相输入端连接，第二运放反相端落地电路另一端接地，第二运放正相端输入电阻另一端连接另一参考电压V_ref2，所述第二级联运放电路中，第三运放反相端输入电阻一端、第三分压电阻一端和第四分压电阻一端连接，第三运放反相端输入电阻另一端、第三反馈可调电阻一端和第三运放的反相输入端连接，第三运放正相端输入电阻一端、第三运放反相端落地电路一端和第三运放的正相输入端连接，第三运放反相端落地电路另一端接地，第一运放正相端输入电阻另一端连接参考电压V_ref1’，第四运放反相端输入电阻一端、第一运放的输出端与第三反馈可调电阻另一端连接，第四运放反相端输入电阻另一端、第四反馈电阻一端和第二运放的反相输入端连接，第四运放正相端输入电阻另一端连接参考电压V_ref2’，第二反馈电阻另一端与第二运放的输出端连接，第四反馈电阻另一端与第四运放的输出端连接。