[发明专利]一种高压直流电流整流模块

说明书

技术领域

本发明涉及直流电流整流领域，特别是涉及一种带钳位二极管全桥PWM三电平ZVS软开关准谐振的高压直流电流整流模块。

背景技术

目前，高压直流电流的整流是采用移相全桥技术，如中国专利ZL201220096735.5，在2012年11月7日申请公开了一种移相全桥开关电源的直流变换电路，其正是采用移相全桥的控制方式，移相全桥控制方式是谐振变换技术，其基本工作原理为：每个桥臂的两个开关管180度互补导通，每个桥臂的导通之间相差一个相位，即所谓的移相角。移相控制的全桥PwM变换器存在一个主要缺点是：滞后臂开关管在轻载下很难实现零电压开关，使它不适合负载范围变化大的场合。电路若不能实现零电压开关时，将产生以下几个后果；

首先，由于开关损耗的存在，需要增加散热器的体积；其次，开关开通时存在较大的di/dt落，将会造成大的电磁干扰（EMI）；再者，由于副边二极管的反向恢复，高频变压器副边漏感上的电流瞬交作用，在二极管上产生电压过冲和振荡，所以在实际使用中需在副边二极管上加入RC吸收。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压直流电流整流模块，其能有效解决现有之高压直流整流模块很难实现零电压开关的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高压直流电流整流模块，所述整流模块至少包括有母线输入电容、斩波管、超前管、滞后管，

其中，母线输入电容包括第一电容（C1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、第四电容（C4），第一电容（C1）与第二电容（C2）串联后接入正负母线的第一端和第二端，第三电容（C3）与第四电容（C4）串联后接入正负母线的第一端和第二端，形成并联；

所述斩波管、超前管和滞后管均包括MOS管；

所述斩波管的第一端和所述超前管的漏极、源极正向依次串联后的正负极并联在正负母线的第一端和第二端，并且所述斩波管与所述超前管在A点形成串联；

所述滞后管中的各MOS管的漏极、源极正向依次串联后的正负极并联在正负母线的第一端和第二端，并且所述滞后管的中部设置有B点；

并且，所述整流模块至少还设置有谐振电感（LR）、隔直电容（CR）、功率变压器（TR）、钳位二极管(D3、D4)，

所述功率变压器（TR）同名端连接A点，异名端接隔直电容（CR）的第一端；

所述隔直电容（CR）的第二端接谐振电感（LR）的第一端和钳位电感（LR2）的第一端，所述谐振电感（LR）的第二端连接B点，构成主功率回路；

所述钳位电感（LR2）的第二端接钳位二极管（D3、D4）的中点构成钳位电路。

作为进一步的优选方案，所述钳位电路钳位副边VDC电压，所述副边为全桥整流电路。

作为进一步的优选方案，所述副边的全桥整流电路的输出加有输出电感，给全桥斩波管实现零电压开关(ZVS)提供能量。

作为进一步的优选方案，钳位二极管包括同向连接的第三二极管D3和第四二极管D4，并且所述钳位二极管的第一端接入正负母线的第一端，所述钳位二极管的第二端接入正负母线的第二端。

作为进一步的优选方案，还包括续流二极管(D1、D2、D9、D10)、飞跨电容(CF1、CF2)。

作为进一步的优选方案，所述续流二极管包括第一二极管D1、第二二极管D2、第九二极管D9和第十二极管D10，

其中第九二极管D9的第一端、第十二极管D10的第二端连接母线第一电容C1、第二电容C2之间，第十二极管D10的第二端连接所述斩波管的中部，第九二极管D9的第一端连接所述超前管的中部；

第一二极管D1的第一端、第二二极管D2的第二端连接母线第三电容C3、第四电容C4之间，第一二极管D1的第二端、第二二极管D2的第一端分别连接所述滞后管。

作为进一步的优选方案，第一飞跨电容CF1的两端分别连接第一二极管D1的第二端、第二二极管D2的第一端；

第二飞跨电容CF2的两端分别连接第十二极管D10的第二端、第九二极管D9的第一端。

作为进一步的优选方案，所述斩波管包括第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2），且第一MOS管（Q1）并联第一伴随MOS管（QS1）、第一伴随电容（CB1），第二MOS管（Q2）并联第二伴随MOS管（QS2）、第二伴随电容（CB2）。