一种适用于多管变换器的无源软开关方法

摘要

本发明公开了一种适用于多管变换器的无源软开关方法，本发明涉及一种软开关新技术，它属于电工学科，电力电子学分支领域。它应用于半桥式变换器，是在传统的硬开关半桥式变换器基础上，附加一个由六个高速快恢复二极管、四个高频无感吸收电容器、一个变压器辅助绕组构成的独特的无源软开关网络；与其它软开关技术不同的是，这种无源软开关网络，是以缓冲电能的变压器感应自举电势式无损馈能复位方法，在较低的成本、较少的能量传递回路、较低的损耗、较强的缓冲效果下，使硬开关半桥式变换器获得无源软开关的效果。该新方法可以直接用在全桥式变换器，也可以间接用在双管正向式变换器；都能使这些多管式硬开关变换器获得无源软开关的效果。

主权项

1.一种适用于多管变换器的无源软开关方法，其特征在于：应用于半桥式变换器，是在传统的硬开关半桥式变换器基础上，附加一个由六个高速快恢复二极管、四个高频无感吸收电容器、一个变压器辅助绕组构成的独特的无源软开关网络，网络中的第一吸收二极管(Ds1)与半桥式变换器的上半臂电力电子管(VT1)的主电极反极性并联，在上半臂电力电子管(VT1)的主电极两端上还并联一个第一吸收电容器(Cs1)，第二吸收二极管(Ds2)也与半桥式变换器的下半臂电力电子管(VT2)的主电极反极性并联，在下半臂电力电子管(VT2)的主电极上也并联一个第二吸收电容器(Cs2)，第一吸收电容器(Cs1)与第二吸收电容器(Cs2)的量值相同，其值与传统关断缓冲电路一样，应大到能在具体电路条件下达到对电力电子管施加有效的关断缓冲效果，隔离用第一复位二极管(Dr1)的阴极与第一吸收二极管(Ds1)的阳极连接，第一复位二极管(Dr1)的阳极与第一复位电容器(Cr1)连接，其接点上还连接着隔离用第三复位二极管(Dr3)的阴极，第三复位二极管(Dr3)的阳极接到下半臂电力电子管(VT2)的负极上，第一复位电容器(Cr1)的另一端接到高频变压器(T1)的附加耦合绕组(Na)的非打点端上，附加耦合绕组(Na)的打点端与高频变压器(T1)的原边绕组(Np)的打点端接在一起，该接点也是半桥式变换器的电位中点(A)，附加耦合绕组(Na)与原边绕组(Np)共用同一个磁芯，并且附加耦合绕组(Na)的匝数等于原边绕组(Np)的匝数，目的是使附加耦合绕组(Na)的感应电势与原边绕组的感应电势成大小相同，极性一致，第一复位电容器(Cr1)与附加耦合绕组(Na)的连接点上还接有第二复位电容器(Cr2)，第二复位电容器(Cr2)的另一端与隔离用第二复位二极管(Dr2)的阴极连接，其接点上还连接着隔离用第四复位二极管(Dr4)的阳极，第四复位二极管(Dr4)的阴极接到上半臂电力电子管(VT1)的正极上，第二复位二极管(Dr2)的阳极接到第二吸收二极管(Ds2)的阴极上，第一复位电容器(Cr1)与第二复位电容器(Cr2)的量值相同，都是第一吸收电容器(Cs1)或第二吸收电容器(Cs2)量值的一半，附加网络所致的效果就是在上半臂电力电子管(VT1)与下半臂电力电子管(VT2)轮流交替通或断期间，附加耦合绕组(Na)能因感应而产生自举电势，该电势与已吸收暂态能量的电容器的电势成正叠加，总叠加电势使已充电的电容器有足够高的电势直接向输入源放电，从而在不与原边绕组形成电流环流下完成电容能量的复位，因此该网络可以使硬开关半桥式变换器获得无源软开关效果。