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专利号: 2021108654348
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.无应力冲击宽负载范围直流变换器,其特征在于,包括复位电路、移相变换器、变压器T1和整流电路;

所述复位电路包括复位变压器TR、电容CBL和MOS管SA1和MOS管SA2,复位变压器TR的副边绕组与电容CBL串联然后并联于MOS管SA1的栅极和MOS管SA2的源极;MOS管SA1的栅极与电源Vin正极连接,MOS管SA1的源极与MOS管SA2的栅极连接,MOS管SA2的源极与电源Vin负极连接;

MOS管SA1和MOS管SA2形成的支路与移相变换器的输入端连接;复位变压器TR原边绕组异名端与移相变换器第一输出端口连接,复位变压器TR原边绕组同名端与变压器T1的原边绕组连接异名端连接,变压器T1的原边绕组连接同名端与移相变换器第二输出端口连接;变压器T1的副边与整流电路连接;

所述移相变换器包括超前桥臂和滞后桥臂,所述超前桥臂包括串行连接的自关断器件S1和自关断器件S2;所述滞后桥臂包括串行连接的自关断器件S3和自关断器件S4。

2.根据权利要求1所述的基于过零检测无应力冲击宽负载范围直流变换器,其特征在于,所述MOS管SA1的栅极与电源Vin正极之间连接有二极管DA1,所述MOS管SA2的源极与电源Vin负极之间连接有二极管DA2。

3.根据权利要求1所述的基于过零检测无应力冲击宽负载范围直流变换器,其特征在于,所述MOS管SA1两端并联有电容Cin1,所述MOS管SA2两端并联有电容Cin2。

4.根据权利要求1所述的基于过零检测无应力冲击宽负载范围直流变换器,其特征在于,所述自关断器件S1并联有电容C1,所述自关断器件S2并联有电容C2。

5.根据权利要求4所述的基于过零检测无应力冲击宽负载范围直流变换器,其特征在于,所述自关断器件S1、自关断器件S2、自关断器件S3和自关断器件S4上均反并联有二极管。

6.根据权利要求1所述的基于过零检测无应力冲击宽负载范围直流变换器,其特征在于,所述自关断器件S1、自关断器件S2、自关断器件S3和自关断器件S4均为三极管。

7.根据权利要求1所述的基于过零检测无应力冲击宽负载范围直流变换器,其特征在于,所述MOS管SA1和MOS管SA2为导通电阻1.5Ω。

8.根据权利要求1所述的基于过零检测无应力冲击宽负载范围直流变换器,其特征在于,MOS管SA1和MOS管SA2的源漏极间雪崩电压30V。

9.权利要求1所述的直流变换器的控制策略,其特征在于,S1:导通自关断器件S1和自关断器件S4,关断自关断器件S2和自关断器件S3,导通MOS管SA1和MOS管SA2,复位变压器TR副边短路,原边也相应短路,输入能量通过变压器T1传到输出侧,副边整流二极管DR1导通;

S2:关断自关断器件S1,自关断器件S1零电压关断,复位电路中的电容Cin1和电容Cin2充放电,电容C1上电压线性上升,电容C2上电压线性下降,电容C2的电压降为零后,二极管D2导通;

S3:自关断器件S4仍处于导通状态,自关断器件S1、自关断器件S2和自关断器件S3仍处于关断状态,MOS管SA1关断,MOS管SA2仍然导通,变压器T1初级电压为零,次级被短路,此时,复位变压器TR和电容CBL接在电源Vin上,使得二极管DA1被反向击穿,原边电流IP通过复位变压器TR向电容CBL充电,原边电流IP逐渐减小,预测原边电流IP的下降趋势,在下降到原边电流IP零之前再次开通MOS管SA1,使结电容对原边电流的影响刚好使得原边电流IP降为零且不会反向恢复;

S4:原边电流IP降为零时关断自关断器件S4;

S5:原边电流为零时开通自关断器件S3,导通自关断器件S2,关断自关断器件S1和自关断器件S4,MOS管SA1和SA2MOS管导通,此时复位变压器TR副边与电容接CBL在1/2Vin电源上,复位变压器TR副边和原边短路,复位变压TR通过变压器T1的电压变为负电压,使得副边二极管DR2导通,原边向副边传递能量,关断自关断器件S2;

S6:自关断器件S3仍处于导通状态,自关断器件S1、S4处于关断状态,MOS管SA1、SA2仍然导通,复位电路中的电容Cin1和电容Cin2充放电;

S7:自关断器件S3仍处于导通状态,自关断器件S1、自关断器件S2和自关断器件S4仍处于关断状态,MOS管SA1仍然导通,关断MOS管SA2,变压器T1初级电压为零,次级被短路,此时复位变压器TR和电容CBL接在电源Vin上,原边电流IP向电容CBL充电,原边电流IP逐渐减小,预测原边电流IP的下降趋势,在下降到零之前再次开通MOS管SA2,使结电容对原边电流的影响刚好使得原边电流IP降为零且不会反向恢复;

重复S1‑S7。