低損耗電壓轉(zhuǎn)換電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及轉(zhuǎn)換電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低損耗電壓轉(zhuǎn)換電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電壓轉(zhuǎn)換電路中，尤其在輸入電路上電過程中，較高的電流變化率會使功率開關(guān)管在硬關(guān)斷時承受很高的感應(yīng)電壓，這不但增加了功率開關(guān)管的開關(guān)損耗，而且還會導(dǎo)致瞬間電壓超過功率開關(guān)管的安全工作區(qū)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為此，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種低損耗電壓轉(zhuǎn)換電路，使其在輸入電路上電過程中，有效降低功率開關(guān)管的開關(guān)損耗，并尤其適用于大功率電壓轉(zhuǎn)換電路。
[0004]于是，本實用新型提供了一種低損耗電壓轉(zhuǎn)換電路，包括:輸入電路、輸出電路、變壓器和IGBT絕緣柵雙極型晶體管，其中輸入電路的電流經(jīng)變壓器的初級線圈與IGBT絕緣柵雙極型晶體管的漏極連接，IGBT絕緣柵雙極型晶體管的柵極與控制電路連接，IGBT絕緣柵雙極型晶體管的源極經(jīng)開關(guān)b接地，同時IGBT絕緣柵雙極型晶體管的源極還通過相互串聯(lián)的開關(guān)a和電容C后接地，與開關(guān)a連接的電容C 一端同時還與控制電路連接，電容C的另一端接地，開關(guān)a和開關(guān)b的控制端分別與控制電路連接，IGBT絕緣柵雙極型晶體管的柵極與IGBT絕緣柵雙極型晶體管的漏極之間連接有啟動電阻R，變壓器的次級線圈與輸出電路連接。
[0005]其中，所述控制電路包括:電壓檢測電路、開關(guān)C、用于控制所述開關(guān)a、開關(guān)b和開關(guān)c開閉的開關(guān)控制電路和振蕩電路，電壓檢測電路與所述電容C的一端連接，電壓檢測電路的輸出與開關(guān)控制電路的輸入連接，開關(guān)c連接在振蕩電路和所述IGBT絕緣柵雙極型晶體管的柵極之間。
[0006]本實用新型所述低損耗電壓轉(zhuǎn)換電路，通過在變壓器電路中增加IGBT絕緣柵雙極型晶體管的啟動電阻R、以及控制電路和與控制電路連接的開關(guān)a、開關(guān)b和電容C，不但提高了電壓轉(zhuǎn)換電路的工作可靠性，而且有效降低了功率開關(guān)管的開關(guān)損耗，節(jié)能效果明顯。本實用新型所述電路尤其適用于大功率電壓轉(zhuǎn)換電路。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型實施例所述低損耗電壓轉(zhuǎn)換電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面，結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細描述。
[0009]如圖1所述，本實施例提供了一種低損耗電壓轉(zhuǎn)換電路，包括:輸入電路的電流經(jīng)變壓器的初級線圈與IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)管的漏極連接，IGBT絕緣柵雙極型晶體管的柵極與控制電路連接，IGBT絕緣柵雙極型晶體管的源極經(jīng)開關(guān)b接地，同時IGBT絕緣柵雙極型晶體管的源極還通過相互串聯(lián)的開關(guān)a和電容C后接地，與開關(guān)a連接的電容C 一端同時還與控制電路連接，電容C的另一端接地，開關(guān)a和開關(guān)b的控制端分別與控制電路連接，IGBT絕緣柵雙極型晶體管的柵極與IGBT絕緣柵雙極型晶體管的漏極之間連接有啟動電阻R，變壓器的次級線圈與輸出電路連接。
[0010]其中，上述控制電路包括:電壓檢測電路、開關(guān)C、用于控制所述開關(guān)a、開關(guān)b和開關(guān)c開閉的開關(guān)控制電路和振蕩電路，電壓檢測電路與所述電容C的一端連接，電壓檢測電路的輸出與開關(guān)控制電路的輸入連接，開關(guān)c連接在振蕩電路和所述IGBT絕緣柵雙極型晶體管的柵極之間。
[0011]當輸入電路上電時，開關(guān)b斷開，開關(guān)a接通，輸入電路的電壓經(jīng)過變壓器的初級線圈加到IGBT晶體管的漏極上，IGBT晶體管的漏極由啟動電阻R連接到IGBT晶體管的柵極上。當IGBT晶體管柵極上的電壓超過IGBT晶體管的開啟電壓時，IGBT晶體管導(dǎo)通，電流經(jīng)過IGBT晶體管的漏極流向源極，由于開關(guān)b是斷開的，因此電流經(jīng)過開關(guān)a流向電容C，電容C充電。當電容C的電壓達到其設(shè)定電壓時，控制電路將IGBT晶體管關(guān)斷，完成輸入電路的上電過程。
[0012]上電過程在控制電路中，電壓檢測電路檢測到電容C的電壓低于其設(shè)定電壓時，開關(guān)控制電路輸出三路開關(guān)控制信號，一路控制信號讓開關(guān)c開路，一路控制信號讓開關(guān)a接通，一路控制信號讓開關(guān)b斷開，實現(xiàn)電容C的充電。當電壓檢測電路檢測到電容C的電壓達到其設(shè)定電壓時，開關(guān)控制電路又輸出三路開關(guān)控制信號，一路控制信號讓開關(guān)c接通，一路控制信號讓開關(guān)a斷開，一路控制信號讓開關(guān)b接通，開關(guān)c接通后，內(nèi)部控制電路將IGBT柵極下拉，即可實現(xiàn)IGBT晶體管的關(guān)閉。
[0013]因此，上述低損耗電壓轉(zhuǎn)換電路在上電完成并進入正常工作模式后，在開關(guān)a打開的過程中，IGBT柵源間寄生電容Cgs (圖中未標識)通過開關(guān)a與電容C串聯(lián)，為柵級到地提供交流通路，降低了開關(guān)過程較高的電流變化率帶來的對IGBT晶體管，即功率開關(guān)管的硬關(guān)斷開關(guān)損耗，瞬間的大電壓不會對IGBT晶體管造成影響，并且該過程還可以向電容C儲能為芯片供電，增加了電路可靠性，降低了啟動電阻上的功耗。
[0014]綜上所述，本實施例所述低損耗電壓轉(zhuǎn)換電路，通過在變壓器電路中增加IGBT絕緣柵雙極型晶體管的啟動電阻R、以及控制電路和與控制電路連接的開關(guān)a、開關(guān)b和電容C，不但提高了電壓轉(zhuǎn)換電路的工作可靠性，而且有效降低了功率開關(guān)管的開關(guān)損耗，節(jié)能效果明顯。本實用新型所述電路尤其適用于大功率電壓轉(zhuǎn)換電路。
[0015]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種低損耗電壓轉(zhuǎn)換電路，包括:輸入電路、輸出電路、變壓器和IGBT絕緣柵雙極型晶體管，其特征在于，輸入電路的電流經(jīng)變壓器的初級線圈與IGBT絕緣柵雙極型晶體管的漏極連接，IGBT絕緣柵雙極型晶體管的柵極與控制電路連接，IGBT絕緣柵雙極型晶體管的源極經(jīng)開關(guān)b接地，同時IGBT絕緣柵雙極型晶體管的源極還通過相互串聯(lián)的開關(guān)a和電容C后接地，與開關(guān)a連接的電容C 一端同時還與控制電路連接，電容C的另一端接地，開關(guān)a和開關(guān)b的控制端分別與控制電路連接，IGBT絕緣柵雙極型晶體管的柵極與IGBT絕緣柵雙極型晶體管的漏極之間連接有啟動電阻R，變壓器的次級線圈與輸出電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低損耗電壓轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述控制電路包括:電壓檢測電路、開關(guān)c、用于控制所述開關(guān)a、開關(guān)b和開關(guān)c開閉的開關(guān)控制電路和振蕩電路，電壓檢測電路與所述電容C的一端連接，電壓檢測電路的輸出與開關(guān)控制電路的輸入連接，開關(guān)c連接在振蕩電路和所述IGBT絕緣柵雙極型晶體管的柵極之間。
【專利摘要】本實用新型提供了一種低損耗電壓轉(zhuǎn)換電路，包括：輸入電路、輸出電路、變壓器和IGBT晶體管，輸入電路的電流經(jīng)變壓器的初級線圈與IGBT晶體管的漏極連接，IGBT晶體管的源極經(jīng)開關(guān)b接地，IGBT晶體管的柵極與控制電路連接，IGBT晶體管的源極還通過開關(guān)a和電容C接地，電容C的一端還同時與控制電路連接，開關(guān)a和開關(guān)b的控制端分別連接控制電路，IGBT晶體管的柵極與IGBT晶體管的漏極之間連接有啟動電阻R，變壓器的次級線圈與輸出電路連接，該變壓器為異名端變壓器。本實用新型所述電路不但提高了電壓轉(zhuǎn)換電路的工作可靠性，而且有效降低了功率開關(guān)管的開關(guān)損耗，節(jié)能效果明顯。尤其適用于大功率電壓轉(zhuǎn)換電路。
【IPC分類】H02M1-08
【公開號】CN204290694
【申請?zhí)枴緾N201520022918
【發(fā)明人】邵霖
【申請人】邵霖
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月14日