[实用新型]一种基于碳化硅超结晶体管的自动快速充电器

说明书

本实用新型涉及一种基于碳化硅超结晶体管的自动快速充电器，该充电器主充电回路包括依次连接的交流输入整流滤波电路、PFC校正电路、直流变换移相全桥电路和输出滤波电路，交流输入整流滤波电路连接220V交流电，直流变换移相全桥电路中的开关管为碳化硅超结晶体管，该充电器还包括输出电压反馈调节驱动电路，输出电压反馈调节驱动电路包括依次连接的电压取样电路、PWM调制电路和耐高温碳化硅超结晶体管驱动电路，电压取样电路连接输出滤波电路电压输出端，耐高温碳化硅超结晶体管驱动电路连接直流变换移相全桥电路中的碳化硅超结晶体管。与现有技术相比，本实用新型充电器电力损耗和开关损耗，整机效率高，工作时的稳定性与安全性高。

技术领域

本实用新型涉及一种充电器，尤其是涉及一种基于碳化硅超结晶体管的自动快速充电器。

背景技术

随着新能源发电和充电设备的不断普及，传统硅(Si)功率器件技术已经发展的相当成熟，器件的性能基本达到了理论极限，很难再有大幅度的提升。传统的开关电源一直采用Si BJT或Si IGBT作为主电路的功率管，由于这些传统硅材料的功率管存在二次击穿、功耗较大、驱动电路复杂以及耐高温较差的缺点，大大降低了自动快速充电器自身的耐温、散热性能，给人们正常的生产和生活带来了极大的隐患，因此，人们迫切需要一种新型自动快速充电器。

碳化硅超结晶体管SJT是美国GENESIC研发的替代IGBT的下一代技术，具有更高的开关频率，更低的开关与导通损耗，SJT的驱动电路要比IGBT简单，在开关性能上要优于IGBT；跟Si BJT或Si IGBT相比，具有更好的温度系数，驱动电路相对简单，不存在传统Si三极管的二次击穿问题，其反向偏置安全工作区呈矩形，具有很低的导通压降，开关速度快，工作频率可达数10MHz，且具有300 ℃以上高温工作能力。

因SJT材料具有比Si材料更大的禁带宽度、更高的热导率和更高的临界击穿电场，用SJT材料制成的功率半导体器件可以实现更高的工作频率、承受更高的击穿电压和工作温度，而且器件的开关损耗和通态损耗更低，所以SJT功率器件的应用能够很大程度地减少装置的功率损耗、降低电路结构复杂度、缩小装置体积。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于碳化硅超结晶体管的自动快速充电器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于碳化硅超结晶体管的自动快速充电器，该充电器主充电回路包括依次连接的交流输入整流滤波电路、PFC校正电路、直流变换移相全桥电路和输出滤波电路，所述的交流输入整流滤波电路连接220V交流电，所述的直流变换移相全桥电路中的开关管为碳化硅超结晶体管，该充电器还包括输出电压反馈调节驱动电路，所述的输出电压反馈调节驱动电路包括依次连接的电压取样电路、PWM调制电路和耐高温碳化硅超结晶体管驱动电路，所述的电压取样电路连接输出滤波电路电压输出端，所述的耐高温碳化硅超结晶体管驱动电路连接直流变换移相全桥电路中的碳化硅超结晶体管。

所述的耐高温碳化硅超结晶体管驱动电路包括三极管Q1、三极管Q2、三极管 Q3、三极管Q4、三极管Q5、变压器T1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2、电容C3和二极管D，所述的三极管Q1和三极管Q2基极相互连接并连接至PWM调制电路输出端，三极管Q1集电极连接3.3V电源，三极管Q2集电极基地，三极管Q1和三极管Q2发射极相互连接并依次通过电阻R1和电容C1连接变压器T1原边同名端，变压器T1原边异名端接地，变压器T1副边同名端通过电阻R2连接三极管Q3基极，电容C2并联连接电阻R2，三极管Q4基极连接三极管Q3基极，三极管Q3和三极管Q4发射极相互连接并连接变压器T1副边异名端，三极管Q3集电极连接20V电源，三极管Q4集电极连接-5V电源，三极管Q3发射极还通过电容C3连接至三极管Q5基极，所述的电阻R3并联于电容C3上，三极管Q5发射极连接二极管D阴极，二极管D阳极连接三极管Q5基极，三极管 Q5集电极连接-5V电源，三极管Q5发射极为驱动输出端并连接直流变换移相全桥电路中的碳化硅超结晶体管。