專利名稱：一種有源鉗位電路的錯相并聯(lián)運行的實現(xiàn)電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種有源鉗位電路的錯相并 聯(lián)運行的實現(xiàn)電路。
背景技術：
目前開關電源的設計中涉及到很多拓樸結構，其中包括反激、正激、半橋、 全橋等幾種最基本的電路拓樸結構，這些電路在實際的工程技術應用中各有千 秋，特別是應用在大功率的電源上。例如在混合動力車上，有一個大功率的DC/DC (約1.5KW左右)，像類似于這種電路，正激，反激就不適合，我們大 多采用半橋和全橋的電路，但是半橋和全橋電路也有其缺點，比如輕載特性不 好，成本比較高等。現(xiàn)有的對于大功率電源，特別是低壓大電流的電源，目前解決的主要方法 還是全橋或者半橋電路，常用的拓樸是全橋移相或者諧振電路一、 全橋移相電路如圖l所示，全橋移相電路目前在通信電源領域內普遍使用，而且在混合 動力車的大功率DC/DC上，業(yè)內基本采用的也是此類電路。這種全橋移相電路的優(yōu)點是開關管實現(xiàn)了 ZVS,開關損耗小，可實現(xiàn)高 頻化；控制簡單，可恒頻運行。缺點是輕載時ZVS條件難以滿足，原邊有較 大環(huán)流，而且輸出二極管不能實現(xiàn)零開關。另外，其控制IC的成本也非常高。二、 諧振電路諧振電路分為半橋諧振和全橋諧振，其基本原理是一樣的。如圖2所示， 為全橋諧振電路，這種電路的特點是開關管全范圍ZVS，且輸出二極管是零 電流關斷；而且其原邊電流波形基本接近正弦，所以其EMC也小。缺點是其 空載特性不好，而且頻率比較高也會帶來驅動電路的問題；同樣目前含高端驅動的IC成本也比較高。 實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種有源鉗位電路的錯相并聯(lián)運行 的實現(xiàn)電路。為解決上述技術問題，本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。一種有源鉗位電路的錯相并聯(lián)運行的實現(xiàn)電路，包括控制IC、驅動電路A、 驅動電路B、有源鉗位電路A、有源鉗位電路B、輸出電路；控制IC分別與 驅動電路A、驅動電路B相連，輸出一對錯相180。的PWM控制信號到驅動 電路A和驅動電路B，由驅動電路A和驅動電路B分別控制有源鉗位電路A 和有源鉗位電路B，兩路錯相的有源鉗位電路A和有源鉗位電路B再并聯(lián)到 輸出電路。其中，所述有源鉗位電路A包括第 一主開關管(Q2 )、第 一輔開關管(Q1 )、 第一鉗位電容(C1)、第一變壓器(T1)、第一整流二極管(D1)、第二整流二 極管(D2)，所述第一主開關管(Q2)的柵極、源極和第一輔開關管(Ql) 的柵極、源極分別接驅動電路A的輸出端；所述第一變壓器(Tl)的原邊分 別與第一輔開關管(Ql)的漏極和第一主開關管(Q2)的漏極相連，所述第 一輔開關管(Ql)的源極通過第一鉗位電容(CI)與第一主開關管(Q2)的 漏極相連；所述第一輔開關管(Ql)的漏極接電源輸入端(Vin+),所述第一 主開關管(Q2)的源極接地；所述第一整流二極管(Dl)和第二整流二極管 (D2)陽極分別接第一變壓器(Tl)的副邊，其陰極相連；所述第一變壓器 (Tl)的副邊中心抽頭和第一整流二極管(Dl)及第二整流二極管(D2)陰 極接輸出電^S所述有源鉗位電路B包括第二主開關管(Q4)、第二輔開關管(Q3)、第 二鉗位電容(C2)、第二變壓器(T2)、第三整流二極管(D3)、第四整流二極 管(D4)，所述第二主開關管(Q4)的柵極、源極和第二輔開關管(Q3)的 柵極、源極分別接驅動電路B的輸出端；所述第二變壓器(T2)的原邊分別 與第二輔開關管(Q3)的漏極和第二主開關管(Q4)的漏極相連，所述第二輔開關管(Q3)的源極通過第二鉗位電容(C2)與第二主開關管(Q4)的漏 極相連；所述第二輔開關管(Q3)的漏極接電源輸入端(Vin+)，所述第二主 開關管(Q4 )的源極接地；所述第三整流二極管(D3 )和第四整流二極管(D4 ) 陽極分別接第二變壓器(T2)的副邊，其陰極相連；所述第二變壓器(T2) 的副邊中心抽頭和第三整流二極管(D3)及第四整流二極管(D4)陰極接輸 出電路。其中，輸出電路包括第一電感(Ll)、第二電感(L2)、濾波電容(C3)， 所述第一電感(Ll )的一端與第一整流二極管(Dl )和第二整流二極管(D2) 陰極相連，另一端通過第二電感(L2)與第三整流二極管(D3)和第四整流 二極管(D4)陰極相連；所述濾波電容(C3)的一端與第一電感(Ll)和第 二電感(L2)的中點相連，另一端與第一變壓器(Tl)和第二變壓器(T2) 的副邊中心抽頭相連，所述濾波電容(C3)并聯(lián)在輸出端。本實用新型提出一種有源鉗位錯相180° PWM控制雙路直接并聯(lián)運行電 路的結構，特別適合大功率(低壓大電流輸出)電源，其濾波電路紋波電流極 小，可靠性高，實現(xiàn)簡單，成本低廉，同時由于是兩路錯相運行，熱設計就變 得非常簡單，且能自動實現(xiàn)均流功能、均流度好。


圖1為現(xiàn)有的全橋移相電路原理圖； 圖2為現(xiàn)有的諧振電路原理圖； 圖3為本實用新型電路原理框圖； 圖4為本實用新型具體電路實現(xiàn)原理圖。
具體實施方式
本實用新型的核心思想是:本實用新型通過控制芯片IC輸出一對錯相180 °的PWM控制信號，經(jīng)過驅動電路A和驅動電路B后，分別控制有源鉗位 電路A和有源鉗位電路B,兩路錯相的有源鉗位電路A和有源鉗位電路B再 并聯(lián)輸出。為便于對本實用新型進一步理解，現(xiàn)結合附圖及具體實施例對本實用新型進4亍i舉細4苗述。請參閱圖3所示,包括控制IC、驅動電路A、驅動電路B、有源鉗位電 路A、有源鉗位電路B、輸出電路；控制IC分別與驅動電路A、驅動電路B 相連，輸出一對錯相180。的PWM控制信號到驅動電路A和驅動電路B,由 驅動電路A和驅動電路B分別控制有源鉗位電路A和有源4計位電路B，兩路 錯相的有源鉗位電路A和有源鉗位電路B再并聯(lián)到輸出電路。如圖4所示，包括PWM控制IC 301 、驅動電路A 3021 、驅動電路B 3022、 有源鉗位電路A 3031 、有源鉗位電路B 3032、輸出電路304; PWM控制IC 301 分別與驅動電路A3021、驅動電路B 3022相連，驅動電路A3021和驅動電路 B 3022分別驅動有源鉗位電路A3031和有源鉗位電路B 3032后并聯(lián)到輸出電 路304。有源鉗位電路A 3031包括第一主開關管Q2、第一輔開關管Q1、第一鉗 位電容C1、第一變壓器T1、第一整流二極管D1、第二整流二極管D2，所述 第一主開關管Q2的柵極、源極和第一輔開關管Ql的柵極、源極分別接驅動 電路A3021的輸出端；所述第一變壓器T1的原邊分別與第一輔開關管Ql的 漏極和第一主開關管Q2的漏極相連，所述第一輔開關管Ql的源極通過第一 鉗位電容C1與第一主開關管Q2的漏極相連；所述第一輔開關管Ql的漏極接 電源輸入端Vin+，所述第一主開關管Q2的源極接地；所述第一整流二極管 D1和第二整流二極管D2陽極分別接第一變壓器T1的副邊，其陰極相連；所 述第一變壓器Tl的副邊中心抽頭和第一整流二極管Dl及第二整流二極管D2 陰極接輸出電路403。有源鉗位電路B 3032包括第二主開關管Q4、第二輔開關管Q3、第二鉗 位電容C2、第二變壓器T2、第三整流二極管D3、第四整流二極管D4，所述 第二主開關管Q4的柵極、源極和第二輔開關管Q3的柵極、源極分別接驅動 電路B 3022的輸出端；所述第二變壓器T2的原邊分別與第二輔開關管Q3的 漏極和第二主開關管Q4的漏極相連，所述第二輔開關管Q3的源極通過第二鉗位電容C2與第二主開關管Q4的漏極相連；所述第二輔開關管Q3的漏極接 電源輸入端Vin+,所述第二主開關管Q4的源極接地；所述第三整流二極管 D3和第四整流二極管D4陽極分別接第二變壓器T2的副邊，其陰極相連；所 述第二變壓器T2的副邊中心抽頭和第三整流二極管D3及第四整流二極管D4 陰極接輸出電^各403。輸出電路304包括第一電感U、第二電感L2、濾波電容C3，所述第一 電感Ll的一端與第一整流二極管Dl和第二整流二極管D2陰極相連，另一端 通過第二電感L2與第三整流二極管D3和第四整流二極管D4陰極相連；所述 濾波電容C3的一端與第一電感L1和第二電感L2的中點相連，另一端與第一 變壓器Tl和第二變壓器T2的副邊中心抽頭相連，所述濾波電容C3并聯(lián)在輸 出端。本實用新型中PWM控制IC以UC3825為例，其脈寬調制信號OutA及 OutB信號分別為PWM控制IC發(fā)出對稱的PWM信號PWMA和PWMB,經(jīng) 過驅動電路A和驅動電路B，驅動MOS管Q1,Q2，Q3,Q4。 Q2及Q4 MOS管 定義為主開關管，Q1及Q3 MOS管定義為輔開關管。C1和C2為鉗位電容,T1 和T2為主變壓器，Dl、 D2、 D3、 D4為整流二4及管，L1和L2為輸出電感， C3為濾波電容。其工作原理如下當UC3825芯片上電后，PWMA及PWMB會輸出驅動信號，假設PWMA 信號先為高電平，則Q2主開關管零電壓導通，同時D1 二極管正向導通能量 傳送至次級，同時在PWMA信號為高電平區(qū)間，Q3輔開關管也是開通，也 是變壓器T2消磁過程，同時輸出端二級管D4正向導通，也給輸出側續(xù)流提 供能量，為下一個周期主開關管的開通提供零電壓條件。然后主開關管Q2驅 動脈沖關斷，經(jīng)過適當?shù)难訒r設置，這時輔開關管Q1開始導通，Tl消磁過程 開始，同時也為負載提供能量，下一個周期又重新開始，這樣不斷循環(huán)。以上對本實用新型所提供的 一種有源鉗位電路的錯相并聯(lián)運行的實現(xiàn)電 路進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想；同時， 對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用 范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的 限制。
權利要求1、一種有源鉗位電路的錯相并聯(lián)運行的實現(xiàn)電路，其特征在于，包括控制IC、驅動電路A、驅動電路B、有源鉗位電路A、有源鉗位電路B、輸出電路；控制IC分別與驅動電路A、驅動電路B相連，輸出一對錯相180°的PWM控制信號到驅動電路A和驅動電路B，由驅動電路A和驅動電路B分別控制有源鉗位電路A和有源鉗位電路B，兩路錯相的有源鉗位電路A和有源鉗位電路B再并聯(lián)到輸出電路。
2、 根據(jù)權利要求1所述的有源鉗位電路的錯相并聯(lián)運行的實現(xiàn)電路，其 特征在于，所述有源鉗位電路A包括第一主開關管(Q2 )、第一輔開關管(Ql )、 第一鉗位電容(C1)、第一變壓器(Tl)、第一整流二極管(Dl)、第二整流二 極管(D2),所述第一主開關管(Q2)的柵極、源極和第一輔開關管(Ql) 的柵極、源極分別接驅動電路A的輸出端；所述第一變壓器(Tl)的原邊分 別與第一輔開關管(Ql)的漏極和第一主開關管(Q2)的漏極相連，所述第 一輔開關管(Ql)的源極通過第一鉗位電容(Cl)與第一主開關管(Q2)的 漏極相連；所述第一輔開關管(Ql)的漏極接電源輸入端(Vin+)，所述第一 主開關管(Q2)的源極接地；所述第一整流二極管(Dl)和第二整流二極管(D2)陽極分別接第一變壓器(Tl)的副邊，其陰極相連；所述第一變壓器 (Tl)的副邊中心抽頭和第一整流二極管(Dl)及第二整流二極管(D2)陰 極接輸出電路；所述有源鉗位電路B包括第二主開關管(Q4)、第二輔開關管(Q3)、第 二鉗位電容(C2)、第二變壓器(T2)、第三整流二極管(D3)、第四整流二極 管(D4),所述第二主開關管(Q4)的柵極、源極和第二輔開關管(Q3)的 柵極、源極分別接驅動電路B的輸出端；所述第二變壓器(T2)的原邊分別 與第二輔開關管(Q3)的漏極和第二主開關管(Q4)的漏極相連，所述第二 輔開關管(Q3)的源極通過第二鉗位電容(C2)與第二主開關管(Q4)的漏 極相連；所述第二輔開關管(Q3)的漏極接電源輸入端(Vin+)，所述第二主 開關管(Q4)的源極接地；所述第三整流二極管(D3 )和第四整流二極管(D4) 陽極分別接第二變壓器(T2)的副邊，其陰極相連；所述第二變壓器(T2)的副邊中心抽頭和第三整流二極管(D3)及第四整流二極管(D4)陰極接輸出電路。
3、根據(jù)權利要求1或2所述的有源鉗位電路的錯相并聯(lián)運行的實現(xiàn)電路， 其特征在于，輸出電路包括第一電感(L1)、第二電感(L2)、濾波電容(C3)， 所述第一電感(Ll)的一端與第一整流二極管(Dl)和第二整流二極管(D2) 陰極相連，另一端通過第二電感(L2)與第三整流二極管(D3)和第四整流 二極管(D4)陰極相連；所述濾波電容(C3)的一端與第一電感(Ll)和第 二電感(L2)的中點相連，另一端與第一變壓器(Tl)和第二變壓器(T2) 的副邊中心抽頭相連，所述濾波電容(C3)并聯(lián)在輸出端。
專利摘要本實用新型公開了一種有源鉗位電路的錯相并聯(lián)運行的實現(xiàn)電路，該實現(xiàn)電路包括控制IC、驅動電路A、驅動電路B、有源鉗位電路A、有源鉗位電路B、輸出電路；控制IC分別與驅動電路A、驅動電路B相連，輸出一對錯相180°的PWM控制信號到驅動電路A和驅動電路B，由驅動電路A和驅動電路B分別控制有源鉗位電路A和有源鉗位電路B，兩路錯相的有源鉗位電路A和有源鉗位電路B再并聯(lián)到輸出電路。本實用新型中一種有源鉗位錯相180°PWM控制雙路直接并聯(lián)運行電路的結構，特別適合大功率(低壓大電流輸出)電源，其濾波電路紋波電流極小，可靠性高，實現(xiàn)簡單，成本低廉，同時由于是兩路錯相運行，熱設計就變得非常簡單，且能自動實現(xiàn)均流功能，均流度好。
文檔編號H02M3/335GK201118450SQ200720170848
公開日2008年9月17日 申請日期2007年11月16日 優(yōu)先權日2007年11月16日
發(fā)明者吳壬華, 英 李 申請人:吳壬華