一种高绝缘软开关的电源电路的制作方法

本申请涉及电力电子领域，尤其涉及一种高绝缘软开关的电源电路。

背景技术：

1、绝缘栅双极晶体管(i nsu l atedgatebi po l artrans i stor，i gbt)因为有高耐压，大电流，低导通压降的特点，在高电压大功率场合得了广泛的应用。

2、现有技术中，i gbt驱动电源方案无论是正激、反激，推挽或半桥等拓扑型式中，其开关器件都属于硬开关，即在开关器件电压电流都不为零的情况下进行开通和关断，这样将导致开关损耗使效率降低，以及高电压变化率，电压变化率造成的电磁干扰，对敏感的驱动信号产生影响，增加安全隐患。此外这几种拓扑的变压器在制造过程中，都要求高的耦合系数，以期降低漏感，减小开关动作造成的尖峰。而高的耦合系数，将导致变压器匝间电容增大，使共模干扰加大，这同样对驱动电路正常工作不利。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种高绝缘软开关的电源电路，用于提高耐压强度，降低损耗和电磁干扰。

2、本申请提供了一种高绝缘软开关的电源电路，包括：直流-直流变换电路，所述直流-直流变换电路包括输入电源、输入滤波电容、变压器、谐振电容、倍压整流电路和输出滤波电容；

3、所述输入电源与所述输入滤波电容相连，所述变压器与所述谐振电容与所述倍压整流电路相连，所述输出滤波电容与所述倍压整流电路相连；

4、所述输入滤波电容，用于提供能量；

5、所述倍压整流电路，用于将交流电转换为直流电；

6、所述输出滤波电容，用于对输出电压进行滤波。

7、可选的，所述直流-直流变换电路还包括初级侧开关管，所述初级侧开关管包括第一开关管和第二开关管；所述输入滤波电容包括第一电容和第二电容；所述第一电容与所述第一开关管串联，所述第二电容与所述第二开关管串联；

8、所述第一电容和所述第二电容串联，构成输入滤波电容；

9、所述第一电容，用于在所述第一开关管导通时提供能量；

10、所述第二电容，用于在所述第二开关管导通时提供能量。

11、可选的，所述谐振电容包括第一谐振电容和第二谐振电容，所述变压器包括励磁电感和漏感；

12、所述励磁电感，用于为所述初级侧开关管的零电压开关提供能量；

13、所述第一谐振电容和所述第二谐振电容并联，构成所述谐振电容；

14、所述谐振电容与所述漏感串联，构成所述串并联谐振电路。

15、可选的，所述变压器为利用多槽骨架绕制得到。

16、可选的，所述倍压整流电路包括谐振电容、第一二极管和第二二极管。

17、可选的，所述电路还包括方波发生电路，用于生成固定频率的方波信号。

18、可选的，所述方波发生电路包括：双d触发器，所述双d触发器包括第一触发器和第二触发器；

19、所述第一触发器，用于构成方波发生器，通过所述方波发生器生成方波；

20、所述第二触发器，用于将所述方波发送器生成的方波进行二分频，从而输出固定频率的方波信号，所述方波信号的占空比为0.5。

21、可选的，所述电路还包括半桥驱动芯片，用于基于所述方波信号生成脉冲调制信号，其中，所述脉冲调制信号为所述直流-直流变换电路提供驱动。

22、可选的，所述脉冲调制信号的频率与所述方波信号的频率相同；所述脉冲调制信号为带死区延时的脉冲调制信号。

23、可选的，所述电路还包括负压产出电路，所述负压产出电路包括正电压输出电容、负电压输出电容、齐纳二极管和分压电阻；

24、所述正电压输出电容与所述负电压输出电容串联，所述齐纳二极管与所述负电压输出电容并联，所述分压电阻与所述齐纳二极管串联；

25、所述正电压输出电容，用于对正电压进行滤波；

26、所述负电压输出电容，用于对负电压进行滤波；

27、所述齐纳二极管，用于稳定所述负电压；

28、所述分压电阻，用于为所述齐纳二极管提供电流通路。

29、本申请实施例公开了一种高绝缘软开关的电源电路。在该电路中包括：直流-直流变换电路，直流-直流变换电路包括输入电源、输入滤波电容、变压器、谐振电容、倍压整流电路和输出滤波电容；输入电源与输入滤波电容相连，变压器与所述谐振电容与倍压整流电路相连，输出滤波电容与倍压整流电路相连；输入滤波电容，用于提供能量；倍压整流电路，用于将交流电转换为直流电；输出滤波电容，用于对输出电压进行滤波。由此可见，利用本申请实施例提供的方案，利用了变压器的不利参数漏感作为谐振电感，通过变压器与谐振电容相连，使次级整流二极管零电流关断，提高效率；利用变压器实现软开关，从而降低电磁干扰；并且，本申请的电源电路采用开环工作，结构简单，与其它电路相比，在提高性能的前提下，并无增加器件，成本低廉，便于大规模使用。

技术特征：

1.一种高绝缘软开关的电源电路，其特征在于，所述电路包括：直流-直流变换电路，所述直流-直流变换电路包括输入电源、输入滤波电容、变压器、谐振电容、倍压整流电路和输出滤波电容；

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述直流-直流变换电路还包括初级侧开关管，所述初级侧开关管包括第一开关管和第二开关管；所述输入滤波电容包括第一电容和第二电容；所述第一电容与所述第一开关管串联，所述第二电容与所述第二开关管串联；

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述谐振电容包括第一谐振电容和第二谐振电容，所述变压器包括励磁电感和漏感；

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述变压器为利用多槽骨架绕制得到。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述倍压整流电路包括谐振电容、第一二极管和第二二极管。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括方波发生电路，用于生成固定频率的方波信号，所述方波信号的占空比为0.5。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述方波发生电路包括：双d触发器，所述双d触发器包括第一触发器和第二触发器；

8.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述电路还包括半桥驱动芯片，用于基于所述方波信号生成脉冲调制信号，其中，所述脉冲调制信号为所述直流-直流变换电路提供驱动。

9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述脉冲调制信号的频率与所述方波信号的频率相同；所述脉冲调制信号为带死区延时的脉冲调制信号。

10.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括负压产出电路，所述负压产出电路包括正电压输出电容、负电压输出电容、齐纳二极管和分压电阻；

技术总结
在本申请实施例公开了一种高绝缘软开关的电源电路。在该电路中包括：直流‑直流变换电路，直流‑直流变换电路包括输入电源、输入滤波电容、变压器、谐振电容、倍压整流电路和输出滤波电容；输入电源与输入滤波电容相连，变压器与所述谐振电容与倍压整流电路相连，输出滤波电容与倍压整流电路相连，利用了变压器的不利参数漏感作为谐振电感，通过变压器与谐振电容相连，使次级整流二极管零电流关断，提高效率；利用变压器实现软开关，从而降低电磁干扰；并且，本申请的电源电路采用开环工作，结构简单，与其它电路相比，在提高性能的前提下，并无增加器件，成本低廉，便于大规模使用。

技术研发人员：张朋,王仕城
受保护的技术使用者：北京索英电气技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11