[发明专利]一种新型ZVSZCS维也纳整流器

权利要求书

1.一种新型ZVSZCS维也纳整流器，其特征在于，该维也纳整流器的电路结构包括维也纳整流器基本电路以及一个辅助电路，所述的维也纳整流器基本电路由四个整流二级管、两个直流环节电容器以及两个主开关构成，所述的辅助电路连接在两个主开关两端，由一个谐振电感(Ls)、一个变压器(Tr)、两个辅助开关和四个阻塞二极管组成。

2.根据权利要求1所述的一种新型ZVSZCS维也纳整流器，其特征在于，在维也纳整流器基本电路中，电源依次经过线路电感(L)、第一主开关(S1)和第二主开关(S2)后接地，并且通过两个直流环节电容器后与负载(R_L)的正负两端连接，四个整流二级管构成整流桥结构。

3.根据权利要求1所述的一种新型ZVSZCS维也纳整流器，其特征在于，在辅助电路中，所述的电源依次通过谐振电感(Ls)和变压器(Tr)的一次绕组后连接到第二阻塞二极管(Ds2)与第四阻塞二极管(Ds4)之间，并且电源在通过变压器(Tr)的一次绕组后，再依次通过反向连接的第一辅助开关(Ss1)和第二辅助开关(Ss2)后连接到第二主开关(S2)和地之间，所述的变压器(Tr)的二次绕组一端连接到第一阻塞二极管(Ds1)与第三阻塞二极管(Ds3)之间，另一端连接到第二主开关(S2)和地之间。

4.根据权利要求3所述的一种新型ZVSZCS维也纳整流器，其特征在于，所述的第二阻塞二极管(Ds2)和第三阻塞二极管(Ds3)为快速恢复二极管，用以避免第一辅助开关(Ss1)和第二辅助开关(Ss2)接通时的反向恢复损耗。

5.根据权利要求3所述的一种新型ZVSZCS维也纳整流器，其特征在于，所述的第一辅助开关(Ss1)和第二辅助开关(Ss2)均为低功率半导体器件。

6.根据权利要求3所述的一种新型ZVSZCS维也纳整流器，其特征在于，当第一主开关(S1)和第一辅助开关(Ss1)均被关闭后，电源通过第一整流二极管(D1)传输到负载，施加在第一主开关(S1)上的电压等于第一直流环节电容器两端的电压V₀₁，当栅极信号被施加在第一辅助开关(Ss1)时，电源输入电流除流经第一整流二级管D1外，还继续流过谐振电感(Ls)、变压器(Tr)的一次绕组和第一辅助开关(Ss1)后返回到电源。

7.根据权利要求6所述的一种新型ZVSZCS维也纳整流器，其特征在于，当电流流过变压器(Tr)的一次绕组时，在变压器(Tr)的二次绕组中产生感应电流，此时，变压器(Tr)的一次绕组上施加的电压为V₀₁，使得变压器(Tr)的一次绕组上的反射电压等于nV₀₁，其中，n为变压器(Tr)的变比，通过谐振电感(Ls)的电流从0线性增加到最终值Ii的速率与流过第一整流二极管(D1)的电流从Ii降到0的速率相同，则第一二极管电流i_D1减小的速率为：

其中，L_s为谐振电感值，t为时间。

8.根据权利要求7所述的一种新型ZVSZCS维也纳整流器，其特征在于，当通过第一整流二极管(D1)的电流i_D1为零时，通过谐振电感(Ls)的电流达到Ii，当谐振电感电流达到Ii后，第一主开关(S1)的输出电容(Cs)与谐振电感(Ls)之间发生谐振现象，使谐振电感电流上升到Ii以上，直至满足nV₀₁V_s1的条件，其中，V_s1为第一主开关(S1)的电压，则输出电容(Cs)继续通过谐振电感(Ls)放电的速率为：