專利名稱：一種用于全橋車載充電機的軟開關控制電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種用于對電動汽車進行充電的充電機控制電路，具體是用于全橋車載充電機控制電路。
背景技術：
節(jié)能環(huán)保的新能源電動汽車逐步成為未來汽車發(fā)展的趨勢。目前，充電機的控制電路一般采用全橋硬開關的控制方式，損耗大，開關器件易損壞，不適合在車載充電機領域。傳統(tǒng)的全橋軟開關控制技術是移相技術，該控制技術由專門的控制芯片發(fā)出四路驅動波形，圖1所示為全橋的拓撲，由左上、右上、左下、右下四個開關管組成，每個驅動波形的脈寬一定，左上與右下的驅動波形錯開一定角度，右上與左下的驅動波形錯開一定角度，上管與下管有一定的死區(qū)時間，通過這種方式來實現(xiàn)軟開關控制。這種控制方式的缺陷是空載環(huán)流損耗大、帶大負載后占空比丟失嚴重、整機的效率無法進一步提高、專門的控制芯片相應的成本也比較高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是要針對目前充電機控制電路中專門集成芯片移相控制損耗大、成本高、不適用于車載充電機中等缺陷，提出一種損耗小、成本低的用于全橋車載充電機的軟開關控制電路。本發(fā)明采用的技術方案是控制芯片的第I腳分別與電阻R17 —引腳、二極管D5陰極、門電路B的第6輸入腳相連；控制芯片的第2腳分別與電阻R19 —引腳、二極管D9陰極、門電路C的第8輸入腳相連；電阻R17的另外一引腳分別與電容C13、二極管D5陽極相連，并輸出“左下”驅動信號；電阻R19的另外一腳分別與電容C15、二極管D9陽極相連，并輸出“右下”驅動信號；門電路B的第4輸出腳與門電路C的第9輸入腳相連，并輸出“左上”驅動信號；門電路C的第10輸出腳與門電路B的第5輸入腳相連,并輸出“右上”信號；“左上”、“右上”、“左下”、“右下”驅動信號經驅動放大器放大后分別控制全橋電路中的“左上”、“右上”、“左下”、“右下”開關管。本發(fā)明具有的有益效果是1、本發(fā)明采用逐周期峰值電流控制芯片，經過門電路的邏輯運算，轉換為可以直接驅動全橋的控制信號，并實現(xiàn)軟開關技術。解決了移相控制技術中存在的空載環(huán)流損耗大、重載占空比丟失嚴重的缺陷，大大提高效率，節(jié)約能源。2、本發(fā)明加入了死區(qū)時間，保證全橋的上下橋臂不會出現(xiàn)直通的現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的可靠性。結構簡單、成本低、性能穩(wěn)定。


圖1是背景技術中的全橋拓撲結構；
圖2是本發(fā)明電路結構圖；圖3是本發(fā)明的工作模式圖。
具體實施例方式圖2中，本發(fā)明的控制芯片I為逐周期峰值電流集成芯片，控制芯片I有2個控制信號腳，分別是I腳和2腳。I腳分別與電阻R17 —引腳、二極管D5陰極、門電路B的第6輸入腳相連；2腳分別與電阻R19 —引腳、二極管D9陰極、門電路C的第8輸入腳相連。電阻R17的另外一引腳分別與電容C13、二極管D5陽極相連，并輸出“左下”驅動信號。電阻R19的另外一腳分別與電容C15、二極管D9陽極相連，并輸出“右下”驅動信號。門電路B的第4輸出腳與門電路C的第9輸入引腳相連，并輸出“左上”驅動信號。門電路C的第10輸出腳與門電路B的第5輸入腳相連，并輸出“右上”信號?！白笊稀?、“右上”、“左下”、“右下”驅動信號分別輸入圖1所示的全橋電路的“左上”、“右上”、“左下”、“右下”開關管，四個驅動信號分別控制全橋中相應的四個開關管。電容C13、C15為普通瓷片電容，門電路B和門電路C為與非門電路。控制芯片I產生兩路驅動波形，經過門電路B產生左上驅動信號，經過門電路C產生右上的驅動信號。其工作模式如3所示，在圖3中，在tl-t2時間內，因左下開關管為高電平，右下開關管為低電平，邏輯運算得左上開關管為低電平，右上開關管為高電平；在t2-t3時間內，左下開關管為低電平，右下開關管仍為低電平，左上開關管保持低電平，右上開關管保持高電平；t3-t4時間內，左下開關管為低電平，右下開關管為高電平，左上開關管為高電平，右上開關管為低電平；t4-t5時間內，左下開關管為低電平，右下開關管為低電平，左上開關管保持為高電平，右上開關管保持為低電平。從圖3中可以知道左下開關管和左上開關管之間的時差t3-t2，右下開關管和右上開關管之間的時差t5-t4，稱之為死區(qū)時間，防止全橋上下功率器件的直通。由控制芯片I產生兩路互補的驅動波形，設置死區(qū)時間，兩路驅動波形經過門電路進行邏輯運算得到另外兩路波形，將這四路波形送入到驅動放大器，經驅動放大器放大后控制相應功率器件。驅動波形的左上開關管與右上開關管的脈寬固定、改變左下開關管與右下開關管的脈寬。在一個工作周期內，左上開關管與右下開關管同時導通，一段時間后，右下開關管先關斷，再關斷左上開關管，右上開關管與左下開關管同時導通，一段時間后，左下開關管先關斷，再關斷右上開關管。通過這種方式來實現(xiàn)軟開關技術。在圖2中有兩個電容C13和C15，其作用是右下信號在t3時間有一定延遲，左下在t5時間有一定延遲，從而加入了死區(qū)時間。產生的四路驅動波形驅動圖1所示的四個開關管，從而實現(xiàn)了軟開關技術。
權利要求
1.一種用于全橋車載充電機的軟開關控制電路，包括峰值電流控制芯片，其特征是控制芯片的第I腳分別與電阻R17 —引腳、二極管D5陰極、門電路B的第6輸入腳相連；控制芯片的第2腳分別與電阻R19 —引腳、二極管D9陰極、門電路C的第8輸入腳相連；電阻R17的另外一引腳分別與電容C13、二極管D5陽極相連，并輸出“左下”驅動信號；電阻R19的另外一腳分別與電容C15、二極管D9陽極相連，并輸出“右下”驅動信號；門電路B的第4輸出腳與門電路C的第9輸入腳相連,并輸出“左上”驅動信號；門電路C的第10輸出腳與門電路B的第5輸入腳相連，并輸出“右上”信號；“左上”、“右上”、“左下”、“右下”驅動信號經驅動放大器放大后分別控制全橋電路中的“左上”、“右上”、“左下”、“右下”開關管。
2.根據權利要求1所述的一種用于全橋車載充電機的軟開關控制電路，其特征是電容Cl3、Cl5均為瓷片電容，門電路B和門電路C均為與非門電路。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于全橋車載充電機的軟開關控制電路，控制芯片的第1腳分別與電阻R17一引腳、二極管D5陰極、門電路B的第6輸入腳相連、第2腳分別與電阻R19一引腳、二極管D9陰極、門電路C第8輸入腳相連；電阻R17另一引腳分別與電容C13、二極管D5陽極相連，并輸出“左下”驅動信號；電阻R19另一腳分別與電容C15、二極管D9陽極相連，并輸出“右下”驅動信號；門電路B第4輸出腳與門電路C第9輸入腳相連，并輸出“左上”驅動信號；門電路C第10輸出腳與門電路B第5輸入腳相連，并輸出“右上”信號，經過門電路的邏輯運算，轉換為可以直接驅動全橋的控制信號，實現(xiàn)軟開關控制。
文檔編號H02J7/10GK103036407SQ20121051837
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權日2012年12月6日
發(fā)明者茅園 申請人:江蘇嘉鈺新能源技術有限公司