移相式全桥逆变器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102545685A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102545685A(43)申请公布日2012.07.04(21)申请号201210020943.1(22)申请日2012.01.30(66)本国优先权数据201110459570.32011.12.31CN(71)申请人东软飞利浦医疗设备系统有限责任公司地址110179辽宁省沈阳市浑南新区新秀街2号东大软件园(72)发明人王国超赵金铭杨彦伟张天洋(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327代理人陈英俊(51)Int.Cl.H02M7/5387(2007.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图44页(54)发明名称移相式全桥逆变器(57)摘要提供一种移相式全桥逆变器，包括：全桥电路，由第一至第四晶体管开关元件组成，第一及第二晶体管开关元件构成超前臂，第三及第四晶体管开关元件构成滞后臂；串联谐振电路，由电感和电容串联构成；移相PWM单元，用于输出控制脉冲信号；还具备电流过零点判断单元，其接收来自串联谐振电路的反馈电流，进行串联谐振电路中的电流的过零点判断之后，在没有过零之前发出脉冲，这些脉冲构成提供给移相PWM控制单元的同步信号；移相PWM控制单元根据同步信号，控制滞后臂的关断时刻。根据上述结构，使得移相式全桥逆变器中的全桥电路的滞后臂在电流过零点之前关断，因此，关断时的电流远小于电流峰值，因此降低了晶体管开关元件的关断时的损耗。CN1025468ACN102545685A权利要求书1/1页1.一种移相式全桥逆变器，包括：全桥电路，由第一至第四晶体管开关元件组成，其中，第一及第二晶体管开关元件构成超前臂，第三及第四晶体管开关元件构成滞后臂；串联谐振电路，由电感和电容串联构成，其一端连接在上述第一晶体管开关元件与第二晶体管开关元件之间；移相PWM单元，用于输出控制上述第一至第四晶体管开关元件的控制脉冲信号，其特征在于，还具备设于上述串联谐振电路与上述移相PWM控制单元之间的电流过零点判断单元，其接收来自上述串联谐振电路的反馈电流，进行串联谐振电路中的电流的过零点判断之后，在没有过零之前发出脉冲，这些脉冲构成提供给上述移相PWM控制单元的同步信号；上述移相PWM控制单元根据上述同步信号，控制上述滞后臂的关断时刻。2.根据权利要求1所述的移相式全桥逆变器，其特征在于，上述第一至第四晶体管开关元件是晶闸管、电力场效应晶体管或绝缘栅双权晶体管。3.根据权利要求1所述的移相式全桥逆变器，其特征在于，还具备高压双环调节单元，其根据来自外部的电压给定值、来自上述串联谐振电路的电流反馈和来自外部的高压变压器的电压反馈，进行上述电压给定值与反馈电压之间的比较后，向上述移相PWM控制单元输出误差电压信号。4.根据权利要求1所述的移相式全桥逆变器，其特征在于，构成上述滞后臂的第三及第四晶体管开关元关断时的电流远小于电流峰值。5.根据权利要求1所述的移相式全桥逆变器，其特征在于，基于上述移相PWM控制单元的控制脉冲信号，通过隔离变压器控制上述第一至第四晶体管开关元件的导通和关断。2CN102545685A说明书1/5页移相式全桥逆变器技术领域[0001]本发明涉及一种移相式全桥逆变器，具体地说，涉及利用电流过零点判断电路来控制移相PWM电路的控制信号输出，从而改善了开关元件的导通及关断特性的移相式全桥逆变器。背景技术[0002]近年来，高频高压电源在工业控制、民用产品等电子领域得到广泛应用，其主电路通常采用脉宽调制(PWM)硬开关控制方式，这会导致功率开关元件在开关瞬间承受较大的电压应力，所以在导通/关断过程损耗较大，会引起功率元件寿命下降，进而影响整个逆变器的工作效率。[0003]针对于此，在专利文献1中公开了图1所示的予以改进的移相式全桥逆变器。如图1所示，该移相式全桥逆变器包括全桥电路10和高频变压器20。其中，全桥电路10由第一开关管S1、第二开关管S2、第三开关管S3和第四开关管S4组成，且每个开关管均包含续流二极管D。在此，第一开关管S1和第二开关管S2组成超前桥臂，第三开关管S3和第四开关管S4组成滞后桥臂。另外，全桥电路还包括第一吸收电容C1和第二吸收电容C2，分别并联于第一开关管S1和第二开关管S2的两端。高频变压器20的初级绕组的一端通过隔直电容Cb连接于第一开关管S1与第二开关管S2之间，另一端通过饱和电感Ls连接于第三开关管S3和第四开关管S4之间。[0004]根据采用上述结构的移相式全桥逆变器，实现了所有功率元件的零电压开关。[0005]但是，上述结构的桥式逆变器的逆变控制方式是工作在串联谐振点以上的变频控制，属于零点压开通，但在电流高峰值处关断的软开关方式。在其每个频率周期内，如下表1