[发明专利]一种串联电容型全桥电路，变换器，控制方法以及变压器

说明书

本发明方法提供一种串联电容型全桥电路，变换器，控制方法以及变压器，所述全桥电路具体包括：输入电路，包括：相互并联连接的电源Vin、电源内阻R6、第一极性电容Cp3、第一桥臂以及第二桥臂；输出电路，包括：相互并联连接的负载R7、第二极性电容Cp4、第三桥臂以及第四桥臂；以及变压器，所述变压器包括原边电感和副边电感；所述原边电感的两端分别连接于所述第一桥臂以及第二桥臂的中间点；所述副边电感的一端连接于所述第三桥臂的中间点，另一端串联电容C2并接于所述第四桥臂的中间点。本发明能够通过输出电压来调节开关频率，通过软件和硬件的方法减小电路的启动冲击电流。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体而言，涉及一种串联电容型全桥电路，变换器，控制方法以及变压器。

背景技术

直流变换器是为解决系统效率，特别是大功率系统的效率而提出的解决方案，它是一种将直流电能变换成负载所需的电压或电流可控的直流电能的电力电子装置；它通过对电力电子器件的快速通、断控制而把恒定直流电压斩成一系列的脉冲电压，通过控制占空比的变化来改变这一脉冲系列的脉冲宽度，以实现输出电压平均值的调节，再经输出滤波器滤波，在被控负载上得到电流或电压可控的直流电能。

当前，隔离型DC/DC全桥变换器比较常用的有移相控制全桥变换器和LLC串联谐振全桥变换器,主要存在以下几个问题：(1)在轻载时难以实现ZVS；(2)输入电压和变换器转换效率的矛盾不可调。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种串联电容型全桥电路，变换器，控制方法以及变压器，能够通过输出电压来调节开关频率，通过软件和硬件的方法减小电路的启动冲击电流。

本发明提供一种串联电容型全桥电路，至少包括：

输入电路，包括：相互并联连接的电源Vin、电源内阻R6、第一极性电容Cp3、第一桥臂以及第二桥臂。

输出电路，包括：相互并联连接的负载R7、第二极性电容Cp4、第三桥臂以及第四桥臂。

以及变压器，所述变压器包括原边电感和副边电感；所述原边电感的两端分别连接于所述第一桥臂以及第二桥臂的中间点；所述副边电感的一端连接于所述第三桥臂的中间点，另一端串联电容C2并接于所述第四桥臂的中间点。

优选的，所述第一桥臂包括：串联连接的第一MOS管Q9和第二MOS管Q11。

所述第二桥臂包括：串联连接的第三MOS管Q10和第四MOS管Q12。

所述第三桥臂包括：串联连接的第五MOS管Q13和第六MOS管Q15。

所述第四桥臂包括：串联连接的第七MOS管Q14和第八MOS管Q16。

优选的，所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂的MOS管均设置反向并联二极管和寄生电容；其中每个MOS管的特性参数均保持一致。

优选的，所述电容C2为CBB电容，CBB电容具有耐大电流冲击，自愈性强，温度稳定良好等特性。

作为另一种优选，本发明还提供一种应用如上所述电路的全桥变换器，所述全桥变换器在一个工作周期内的工作原理为：

在一个周期的正半周时刻，给输入电路的第一MOS管Q9和第四MOS管Q12，以及输出电流的第七MOS管Q14和第六MOS管Q15导通高电平驱动信号；变压器原边电感向变压器副边电感传递能量；输出电路同步整流，实现电路的升压或降压。

其中，电流从电源Vin的正极依次经过第一MOS管Q9、变压器原边电感、第四MOS管Q12回到电源Vin的负极；变压器原边电感向变压器副边电感传递能量，电流由变压器副边电感依次经过电容C2、第六MOS管Q14、负载R7和第七MOS管Q15回到变压器副边电感。