一種溫控非隔離諧振變換器的制造方法
【專利說明】
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于電能變換領域，特別涉及一種應用于輸入為新能源的溫控非隔離諧振變換器。
【【背景技術(shù)】】
[0002]高頻高效高功率密度是開關(guān)電源的發(fā)展趨勢，諧振變換器憑借其軟開關(guān)特性和良好的EMI表現(xiàn)，成為新能源電能變換技術(shù)領域研宄的熱點。
[0003]隨著新能源技術(shù)不斷被應用于制冷、航天、計算機、通信等技術(shù)領域，為保證工作環(huán)境的穩(wěn)定，通過對開關(guān)電源等工作環(huán)境溫度的監(jiān)測來調(diào)整電路的通斷，也成為保證運行狀態(tài)的安全，增加工作效率的方法之一。
[0004]目前常見的諧振變換器，都是基于隔離式變壓器制成，可配合參考圖1所示，其均為利用隔離式變壓器連接而成的諧振半橋變換器，具體來說，當副邊同名端電壓為正時，變壓器繞組通過副邊連接的電容C和二極管Dl給負載供電，電容C具有抬壓的作用；當副邊同名端電壓為負時，二極管Dl截止，二極管D2導通，此時給電容C充電。由于隔離式變壓器是由兩個繞組構(gòu)成，導致諧振變換器的體積較大，損耗較高，有待改進。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是針對前述【背景技術(shù)】中的缺陷和不足，提供一種非隔離式諧振變換器，其體積小，損耗低，功率密度高。
[0006]其拓撲結(jié)構(gòu)為:輸入電源Uin連接溫控開關(guān)K，溫控開關(guān)K連接輸入電容Cin的一端、電感LI的異名端，電感LI的同名端連接電容C的一端，電容C的另一端連接電感L2的同名端和二極管D的陽極，二極管D的陰極連接輸出電容Cout的一端，并輸出電壓；輸入電容Cin的另一端、輸出電容Cout的另一端接地，開關(guān)管S的一端接電感LI的同名端，另一端通過電阻R8接地。
[0007]開關(guān)管S的驅(qū)動電路具體結(jié)構(gòu)與輸入電壓和輸出電壓有關(guān)，配合穩(wěn)壓管、晶體管、電阻、電容進行有源驅(qū)動，具體結(jié)構(gòu)為:穩(wěn)壓管Zl的陰極連接輸入電壓，陽極連接電阻R1、電阻R2的一端，且電容Cl與穩(wěn)壓管Zl并聯(lián)；電阻R3的一端連接輸入電壓，另一端連接晶體管Q2的發(fā)射極和晶體管Ql的基極；晶體管Ql的發(fā)射極連接輸入電壓，晶體管Ql基極通過電容C2連接至其集電極和晶體管Q2的基極；晶體管Ql集電極連接電阻R5的一端，電阻R5的另一端通過電阻R4連接至電感LI的同名端；電容C3與電阻R5并聯(lián)；晶體管Q2的基極連接電阻Rl的另一端；其集電極連接晶體管Q3的集電極和開關(guān)管S的控制極；晶體管Q3的基極連接電阻R2的另一端、電阻R6的一端；電阻R6的另一端連接穩(wěn)壓管Z2的陽極和電阻R7的一端，電阻R7的一端連接至開關(guān)管S的另一端；晶體管Q3的基極還通過電阻R9連接到電容C4的一端，電容C4的另一端連接到開關(guān)S的一端，其中晶體管Ql、Q2為PNP型晶體管，Q3為NPN型晶體管。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效包括:
[0009]本發(fā)明提出的諧振變換器，利用電感、電容構(gòu)成的諧振電路做能量交換使用，其拓撲僅使用一級變換電路，克服傳統(tǒng)諧振電路的不足，電路拓撲簡化，且驅(qū)動電路與輸入電壓、輸出電壓相關(guān)從而控制開關(guān)管S的導通和關(guān)斷，能夠有效抑制輸入電壓和輸出電壓波動帶來的影響，而且此拓撲與傳統(tǒng)諧振變換器相比在同等工作條件下開關(guān)器件功率要小，效率要高，成本較低；同時通過溫控對電路本身的工作狀態(tài)進行精確調(diào)整，保證
【【附圖說明】】
[0010]圖1:現(xiàn)有諧振半橋變換器的電路連接示意圖；
[0011]圖2:本發(fā)明的溫控非隔離諧振變換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實施方式】】
[0012]為使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚，下面結(jié)合附圖及具體實施過程對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0013]本發(fā)明的一種非隔離諧振變換器，通過溫控開關(guān)K控制非隔離諧振變換器，對開關(guān)電源的功率進彳丁提尚。
[0014]由圖2可知，本發(fā)明的溫控非隔離諧振變換器包括輸入電壓Uin、電感L1、電容C、電感L2以及開關(guān)管S及其驅(qū)動電路構(gòu)成，電感L1、電感L2為耦合型電感。
[0015]結(jié)合附圖2對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作詳細說明，具體連接關(guān)系為:輸入電源Uin連接溫控開關(guān)K，溫控開關(guān)K連接輸入電容Cin的一端、、電感LI的異名端，電感LI的同名端連接電容C的一端，電容C的另一端連接電感L2的同名端和二極管D的陽極，二極管D的陰極連接輸出電容Cout的一端，并輸出電壓；輸入電容Cin的另一端、輸出電容Cout的另一端接地，開關(guān)管S的一端接電感LI的同名端，另一端通過電阻R8接地。
[0016]開關(guān)管S的驅(qū)動電路具體結(jié)構(gòu)與輸入電壓和輸出電壓有關(guān)，配合穩(wěn)壓管、晶體管、電阻、電容進行有源驅(qū)動，具體結(jié)構(gòu)為:穩(wěn)壓管Zl的陰極連接輸入電壓，陽極連接電阻R1、電阻R2的一端，且電容Cl與穩(wěn)壓管Zl并聯(lián)；電阻R3的一端連接輸入電壓，另一端連接晶體管Q2的發(fā)射極和晶體管Ql的基極；晶體管Ql的發(fā)射極連接輸入電壓，晶體管Ql基極通過電容C2連接至其集電極和晶體管Q2的基極；晶體管Ql集電極連接電阻R5的一端，電阻R5的另一端通過電阻R4連接至電感LI的同名端；電容C3與電阻R5并聯(lián)；晶體管Q2的基極連接電阻Rl的另一端；其集電極連接晶體管Q3的集電極和開關(guān)管S的控制極；晶體管Q3的基極連接電阻R2的另一端、電阻R6的一端；電阻R6的另一端連接穩(wěn)壓管Z2的陽極和電阻R7的一端，電阻R7的一端連接至開關(guān)管S的另一端；晶體管Q3的基極還通過電阻R9連接到電容C4的一端，電容C4的另一端連接到開關(guān)S的一端，其中晶體管Q1、Q2為PNP型晶體管，Q3為NPN型晶體管。通過上述驅(qū)動電路，由晶體管Q1、Q2、Q3及其外圍電路控制開關(guān)管S的導通和關(guān)斷，當開關(guān)S導通時候，電感LI儲能，電容C和電感L2釋放能量，當開關(guān)S關(guān)斷時候，電感L1、電容C、電感L2構(gòu)成諧振電路，當流過二極管D的諧振電流變?yōu)镺時，控制開關(guān)管再次導通，形成周期性的導通和關(guān)斷。
[0017]開關(guān)管S為MOSFET或者IGBT等功率半導體器件。
[0018]輸入電源為蓄電池、燃料電池或光伏電池等。
[0019]該諧振電路采用一級變換結(jié)構(gòu)，電路拓撲結(jié)構(gòu)簡單高效；且驅(qū)動電路與輸入電壓、輸出電壓相關(guān)從而控制開關(guān)管S的導通和關(guān)斷，能夠有效抑制輸入電壓和輸出電壓波動帶來的影響。
[0020]溫控開關(guān)K控制電路工作狀態(tài)，根據(jù)所述開關(guān)開連接的溫控探頭的溫度反饋，控制諧振電路開啟或關(guān)斷。
[0021]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術(shù)人員應當理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種溫控非隔離諧振變換器，其特征在于:輸入電源Uin連接溫控開關(guān)K，溫控開關(guān)K連接輸入電容Cin的一端、電感LI的異名端，電感LI的同名端連接電容C的一端，電容C的另一端連接電感L2的同名端和二極管D的陽極，二極管D的陰極連接輸出電容Cout的一端，并輸出電壓；輸入電容Cin的另一端、輸出電容Cout的另一端接地，開關(guān)管S的一端接電感LI的同名端，另一端通過電阻R8接地；開關(guān)管S的驅(qū)動電路與輸入電壓和輸出電壓有關(guān)，配合穩(wěn)壓管、晶體管、電阻、電容進行有源驅(qū)動，具體結(jié)構(gòu)為:穩(wěn)壓管Zl的陰極連接輸入電壓，陽極連接電阻R1、電阻R2的一端，且電容Cl與穩(wěn)壓管Zl并聯(lián)；電阻R3的一端連接輸入電壓，另一端連接晶體管Q2的發(fā)射極和晶體管Ql的基極；晶體管Ql的發(fā)射極連接輸入電壓，晶體管Ql基極通過電容C2連接至其集電極和晶體管Q2的基極；晶體管Ql集電極連接電阻R5的一端，電阻R5的另一端通過電阻R4連接至電感LI的同名端；電容C3與電阻R5并聯(lián)；晶體管Q2的基極連接電阻Rl的另一端；其集電極連接晶體管Q3的集電極和開關(guān)管S的控制極；晶體管Q3的基極連接電阻R2的另一端、電阻R6的一端；電阻R6的另一端連接穩(wěn)壓管Z2的陽極和電阻R7的一端，電阻R7的一端連接至開關(guān)管S的另一端；晶體管Q3的基極還通過電阻R9連接到電容C4的一端，電容C4的另一端連接到開關(guān)管S的一端，其中晶體管Ql、Q2為PNP型晶體管，Q3為NPN型晶體管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫控非隔離諧振變換器，其特征在于:所述電感L1、電感L2為耦合型電感。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫控非隔離諧振變換器，其特征在于:所述的開關(guān)管S為IGBT 或 MOSFET。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫控非隔離諧振變換器，其特征在于:所述溫控開關(guān)K鏈接溫控探頭，根據(jù)探頭反饋的溫度情況控制電路通斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非隔離諧振變換器，其特征在于:所述溫控開關(guān)K中設置有允許調(diào)節(jié)啟動溫度與關(guān)斷溫度的控制器。
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種溫控非隔離諧振變換器。該諧振電路根據(jù)溫度控制，采用一級變換結(jié)構(gòu)，包括輸入輸出電路、諧振電路以及開關(guān)管驅(qū)動電路，其電路拓撲結(jié)構(gòu)簡單高效；且驅(qū)動電路與輸入電壓、輸出電壓相關(guān)從而控制開關(guān)管S的導通和關(guān)斷，能夠有效抑制輸入電壓和輸出電壓波動帶來的影響，可應用于新能源領域。
【IPC分類】H02M3-156
【公開號】CN104821724
【申請?zhí)枴緾N201510279143
【發(fā)明人】金濤
【申請人】襄陽精圣科技信息咨詢有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月27日