專利名稱:零電壓轉(zhuǎn)換數(shù)字功率變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種零電壓轉(zhuǎn)換數(shù)字功率變換器。
發(fā)明簡介本發(fā)明的目的在于克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種零電壓轉(zhuǎn)換數(shù)字功率變換器,能夠在非恒定頻率下和/或不同負(fù)載電流下的零電壓數(shù)字轉(zhuǎn)換。
在本發(fā)明中,兩個分別與電源連接的開關(guān)器件各并聯(lián)有一電容和反并聯(lián)一二極管,構(gòu)成半橋電路的上下臂電路,并通過一電感與輸出端連接。
在工作中,本發(fā)明的零電壓轉(zhuǎn)換數(shù)字功率變換器的兩個開關(guān)器件可以同時關(guān)斷,此時該轉(zhuǎn)換器處于無輸出狀態(tài),也可以在一個開關(guān)器件關(guān)斷的狀態(tài)下,另一開關(guān)器件由關(guān)斷狀態(tài)接通,或由接通狀態(tài)關(guān)斷。在上述接通和關(guān)斷過程中,該開關(guān)器件處于其端電壓為零或接近零的工作狀況。
本發(fā)明的具體功能、特征和工作將通過實施例結(jié)合附圖
詳細(xì)說明,下述實施例只是本發(fā)明的一個實施方案,不是對被發(fā)明的限定。
上述零電壓轉(zhuǎn)換數(shù)字功率變換器的兩個開關(guān)器件可以同時關(guān)斷,此時該轉(zhuǎn)換器處于無輸出狀態(tài),也可以在一個開關(guān)器件關(guān)斷的狀態(tài)下,另一開關(guān)器件由關(guān)斷狀態(tài)接通,或由接通狀態(tài)關(guān)斷。
下面在開關(guān)器件T2關(guān)斷狀態(tài)下開關(guān)器件T1關(guān)斷以及隨后開關(guān)器件T1關(guān)斷狀態(tài)下開關(guān)器件T2接通的一個工作循環(huán)中說明該零電壓轉(zhuǎn)換數(shù)字功率變換器的工作過程。
開關(guān)器件T2關(guān)斷狀態(tài)下,由節(jié)點(diǎn)1輸入的控制信號保持該開關(guān)器件T1處于導(dǎo)通狀態(tài),此時該電源經(jīng)該開關(guān)器件T1和電感L與輸出端節(jié)點(diǎn)3連接,并通過節(jié)點(diǎn)3給工作電器R提供電壓V1,由于該開關(guān)器件T1處于導(dǎo)通狀態(tài)而開關(guān)器件T2處于關(guān)斷狀態(tài)下,與該開關(guān)器件T1并聯(lián)的電容C1的端電壓為零,與該開關(guān)器件T2并聯(lián)的電容C2的端電壓為V1+V2(V1與V2相等)。當(dāng)由節(jié)點(diǎn)1輸入的控制信號變?yōu)榱銜r,該開關(guān)器件T1關(guān)斷,此瞬間由于電容C1的端電壓為零,即與其并聯(lián)的開關(guān)器件T1端電壓為零,其關(guān)斷損耗為零,與此同時,由于電感L中的電流必須連續(xù),該電流使該電容C2放電和電容C1的充電,直到電容C2的端電壓為負(fù),二極管D2導(dǎo)通,把C2端電壓箝位到接近于零的負(fù)電壓,此時,而電容C1的端電壓約為V1+V2。
從由節(jié)點(diǎn)1輸入的控制信號變?yōu)榱愕乃查g起,經(jīng)過電容C2放電和電容C1的充電并使得電容C2的端電壓接近于零的延時T后,由節(jié)點(diǎn)2輸入的控制信號使該開關(guān)器件T2導(dǎo)通,此時由于電容C2的端電壓接近于零,該開關(guān)器件T2導(dǎo)通時,其端電壓接近于零,該開關(guān)器件T2導(dǎo)通損耗為零。
在上述實施例中,電容C2等于電容C1。
在上述實施例中,該開關(guān)器件T1、T2是場效應(yīng)管。
在上述實施例中,由于控制信號是任意的,因此工作過程可以在非恒定頻率下實現(xiàn)零電壓轉(zhuǎn)換,其開關(guān)損耗可以降低到小于5%,同時,由于降低了損耗,可以大大提高開關(guān)的頻率,使其工作的頻率范圍更寬。
權(quán)利要求
1.一種零電壓轉(zhuǎn)換數(shù)字功率變換器,其特征在于,兩個分別與電源連接的開關(guān)器件各并聯(lián)有一電容和反并聯(lián)一二極管,構(gòu)成半橋電路的上下臂電路電路,并通過一電感與輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的零電壓轉(zhuǎn)換數(shù)字功率變換器,其特征在于,該開關(guān)器件是任意開關(guān)器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的零電壓數(shù)字轉(zhuǎn)換功率變換器,其特征在于,上述兩電容相等。
全文摘要
本發(fā)明提供一種零電壓轉(zhuǎn)換數(shù)字功率變換器,能夠在非恒定頻率下和/或不同負(fù)載電流下的零電壓轉(zhuǎn)換,兩個分別與電源連接的開關(guān)器件各并聯(lián)有一電容和反并聯(lián)一二極管,構(gòu)成半橋電路的上下臂電路,并通過電感與輸出端連接。該轉(zhuǎn)換器的控制信號可以是非恒定頻率的,因此可以在非恒定頻率下實現(xiàn)零電壓轉(zhuǎn)換,其開關(guān)損耗可以降低到小于5%,同時,由于降低了損耗,可以大大提高開關(guān)的頻率,使其工作的頻率范圍更寬。
文檔編號H02M3/24GK1402416SQ0113978
公開日2003年3月12日 申請日期2001年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月3日
發(fā)明者方虎堂, 方華 申請人:方虎堂, 方華