一种电路及全桥变换器的制造方法
一种电路及全桥变换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种电路及全桥变换器。
【背景技术】
[0002]目前，使用IGBT的全桥变换器电路应用在回路电流较小的环境中时，在不同的开关管进行导通切断转换时，由于回路电流小，不能将超前桥臂开关管上与之对应的电容上的电荷完全抽尽，因此造成超前桥臂开关管失去了零电压开关的条件，以及滞后桥臂开关管失去了的零电流开关条件。
[0003]如图1所不为一使用IGBT的全桥变换器电路图，开关S1 ’和开关S3’为超如桥臂开关管，C1’为与S1’对应设置的电容，C3’为与S3’对应设置的电容，开关S2’和开关S4’为滞后桥臂开关管。
[0004]以超前臂开关管S3’为例，在实际工作过程中由于不可避免的存在控制时间间隙，在S3’开通之前，存在一个死区时间内，S2’为导通状态且S3’为断开状态，此时会形成C1’放电的状态，但是，由于当在回路电流较小时，从Cl’下端流出a’点的电流也较小，因此容易造成在死区时间内不能使C1’放电完毕S3’则被调整为开通状态，此时流出a’点的电流降为零，造成C1’并未放电完全。
[0005]也就是说，在回路电流小的情况下，S1’和S3’在进行开关导通切断转换时电容C1’和C3’上的电荷不能被完全抽尽，S1’和S3’在进行开关导通切断转换时两端的电压并不为零，在S1’和S3’开通时，电容C1’和C3’储存的能量瞬间释放，不但增加了开关的电流应力和损耗，电容C1’和C3’也很容易受损，一旦C1’或C3’被击穿，S1’或S3’将被短路，从而造成电路的损坏，降低电路系统的可靠性。
[0006]因此，现有技术中的整流电路存在着当在回路电流小的情况下，整流电路中的电容上的电荷在开关导通切断转换中不能被完全抽尽，从而造成所述电容在系统工作过程中容易受损的技术问题。
【发明内容】
[0007]本申请提供一种电路，用以解决现有技术中的整流电路存在着当在回路电流小的情况下，超前桥臂开关对应设置的电容上的电荷在开关导通切断转换中不能被完全抽尽，从而造成整流电路中的电容在系统工作过程中容易受损的技术问题。
[0008]本申请一方面提供了一种电路，所述电路包括:辅助电路及整流电路，所述整流电路用以将直流输入电流整流为交流输出电流；
[0009]所述辅助电路包括第一连接端、第二连接端及第三连接端，所述整流电路包括:第一接入端、第二接入端、第三接入端；
[0010]所述第一连接端连接电源正极，所述第一连接端连接所述整流电路的第一接入端;
[0011]所述第二连接端连接电源负极，所述第二连接端连接所述整流电路第二接入端；
[0012]所述辅助电路的第三连接端连接所述整流电路中的第三接入端；
[0013]其中，所述辅助电路用以在预设时刻向所述整流电路提供一辅助电流，以增大所述整流电路中的回路电流。
[0014]优选地，所述整流电路包括第一侧电路和第二侧电路，所述第一侧电路包括第一部与第二部，且所述第一部与所述第二部并联；
[0015]所述第一部包括第一开关管及第三开关管，所述第一开关管与所述第三开关管串联，且所述第一开关管的两端还并联第一电容，所述第三开关管的两端还并联第二电容；
[0016]所述第二部包括第二开关管与第四开关管，所述第二开关管与所述第四开关管串联；
[0017]所述第一开关管与所述第二开关管之间的连接端为所述第一接入端；
[0018]所述第三开关管与所述第四开关管之间的连接端为所述第二接入端；
[0019]所述第一开关管与所述第三开关管之间的连接端为所述第三接入端；
[0020]所述辅助电路包括第三电容、第四电容、辅助电感圈，其中，所述第三电容的一端与所述第四电容的一端串联，所述第三电容的另一端为所述第一连接端，所述第四电容的另一端为所述第二连接端；
[0021 ] 所述辅助电感圈的一端连接所述第三电容与所述第四电容之间的连线，所述辅助电感圈的另一端为所述第三连接端。
[0022]优选地，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管为绝缘栅双极型晶体管；
[0023]其中，所述第一开关管的发射极与所述第三开关管的集电极串联，且所述第二开关管的发射极与所述第四开关管的集电极串联；
[0024]所述第一开关管的集电极与所述第二开关管的集电极之间的连接端为所述第一接入端；
[0025]所述第三开关管的发射极与所述第四开关管的发射极之间的连接端为所述第二接入端；
[0026]所述第一开关管的发射极与所述第三开关管的集电极之间的连接端为所述第三接入端。
[0027]优选地，所述第三电容与所述第四电容为电解电容，其中，所述第三电容的负电级与所述第四电容的正电极串联，所述第三电容的正电极为所述第一连接端，所述第四电容的负电级为所述第二连接端。
[0028]优选地，所述辅助电路还包括辅助开关，所述辅助开关与所述辅助电感圈串联；
[0029]其中，所述辅助开关设置于所述第三连接端与所述第三接入端之间；或，
[0030]所述辅助开关设置于所述辅助电感圈与所述第三电容与所述第四电容之间的连接端之间。
[0031 ] 优选地，所述第三电容与所述第四电容的电容容量相同。
[0032]本申请实施例另一方面还提供了一种全桥变换器，包括上述电路。
[0033]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0034]本申请实施例中的技术方案通过增加辅助电路，提供了一个辅助电流，该辅助电流的电流方向与整流电路中的回路电流方向保持相同，即在回路电流流入节点a时，该辅助电流也流入节点a,相反的，当回路电流流出节点a时,辅助电流也流出节点a,该辅助电流可以对回路电流起到增强作用，在死区时间内共同对整流电路中的电容进行充放电，由此解决在回路电流较小时，整流电路中的电容放电不完全，在系统工作过程中容易受损的技术问题。
[0035]本申请实施例至少还具有如下技术效果或优点:
[0036]进一步地，在本申请实施例技术方案中，所述第三电容与所述第四电容为电解电容，由于电解电容单位体积的电容量较大，因此其额定的容量范围也较大，可以应用在较大电压范围的电路中，且电解电容的成本低廉，因此可以优选作为本申请实施例中的第三电容与第四电容，使得本申请实施例中的技术方案可以实现电路适用范围广且应用成本低廉的技术效果。
[0037]进一步地，本申请实施例技术方案中的所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管为绝缘栅双极型晶体管，由于绝缘栅双极型晶体管具有较高的耐压值和较低的导通损耗，因此，本申请实施例中的技术方案还可以应用在高电压和大功率环境下。
[0038]进一步地，本申请实施例技术方案中的所述第三电容与所述第四电容为电解电容，由于电解电容单位体积的电容量较大，因此其额定的容量范围也较大，可以应用在较大电压范围的电路中且电解电容的成本低廉，因此，本申请实施例中的技术方案可以实现适用电压范围广且应用成本低廉的技术效果。
[0039]进一步地，本申请实施例中的技术方案通过在辅助电感圈La—侧串联一辅助开关的方式，一方面当整流电路中的回路电流小于一预定阈值时则闭合该辅助开关，将辅助电路单元接入该整流电路，另一方面当整流电路中的回路电流调整为大于预定阈值时则断开该辅助开关，将辅助电路单元与整流电路切断，由此起到提升本申请实施例中的技术方案在回路电流不同的情况下的适用性的技术效果。
【附图说明】
[0040]图1为一使用IGBT的全桥变换器电路图；
[0041]图2为本发明实施例提供的一种电路的结构图；
[0042]图3为本发明实施例提供的一种电路的电路图。
【具体实施方式】
[0043]本申请提供一种全桥变换器，用以解决现有技术中的全桥变换器存在着当在回路电流小的情况下，超前桥臂开关对应设置的电容上的电荷在开关导通切断转换中不能被完全抽尽 ，从而造成所述电容在系统工作过程中容易受损的技术问题。
[0044]本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下:
[0045]一种电路，所述电路包括:辅助电路及整流电路，所述整流电路用以将直流输入电流整流为交流输出电流；
[0046]所述辅助电路包括第一连接端、第二连接端及第三连接端，所述整流电路包括:第一接入端、第二接入端、第三接入端；
[0047]所述第一连接端连接电源正极，所述第一连接端连接所述整流电路的第一接入端;
[0048]所述第二连接端连接电源负极，所述第二连接端连接所述整流电路第二接入端；
[0049]所述辅助电路的第三连接端连接所述整流电路中的第三接入端；
[0050]其中，所述辅助电路用以在预设时刻向所述整流电路提供一辅助电流，以增大所述整流电路中的回路电流。
[0051 ] 本申请实施例中的技术方案通过增加辅助电路，提供了一个辅助电流，该辅助电流的电流方向与整流电路中的回路电流方向保持相同，即在回路电流流入节点a时，该辅助电流也流入节点a,相反的，当回路电流流出节点a时,辅助电流也流出节点a,该辅助电流可以对回路电流起到增强作用，在死区时间内共同对整流电路中的电容进行充放电，由此解决在回路电流较小时，整流电路中的电容充放电不完全，在系统工作过程中容易受损的技术问题。
[0052]下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0053]如图2所示为本申请实施例一种电路的结构图，本申请实施例具体提供了一种电路，所述电路包括:辅助电路及整流电路，所述整流电路用以将直流输入电流整流为交流输出电流；
[0054]所述辅助电路包括第一连接端A1、第二连接端B1及第三连接端C1，所述整流电路包括:第一接入端A2、第二接入端B2、第三接入端C2 ;所述第一连接端A1连接电源Vs正极，所述第一连接端A1连接所述整流电路的第一接入端A2 ;所述第二连接端B1连接电源Vs负极，所述第二连接端B1连接所述整流电路第二接入端B2 ;所述辅助电路的第三连接端C1连接所述整流电路中的第三接入端C2 ;其中，所述辅助电路用以在预设时刻向所述整流电路提供一辅助电流，以增大所述整流电路中的回路电流。
[0055]由于辅助电路提供了一个辅助电流，该辅助电流的电流方向与整流电路中的回路电流方向保持相同，即在回路电流流入节点a时，该辅助电流也流入节点a，相反的，当回路电流流出节点a时，辅助电流也流出节点a，该辅助电流可以对回路电流起到增强作用，在死区时间内共同对整流电路中的电容进行充放电，由此解决在回路电流较小时，整流电路中的电容放电不完全，在系统工作过程中容易受损的技术问题。
[0056]如图3所示为本申请实施例一种电路的电路图，具体地，所述整流电路包括第一侧电路和第二侧电路，所述第一侧电路包括第一部与第二部，且所述第一部与所述第二部并联；
[0057]所述第一部包括第一开关管S1及第三开关管S3，所述第一开关管S1的输出端与所述第三开关管S3的输入端串联，且所述第一开关管S1的两端之间还并联有第一电容C1，所述第三开关管S3的两端之间还并联有第二电容C3 ；
[0058]所述第二部包括第二开关管S2与第四开关管S4，所述第二开关管S2的输出端与所述第四开关管S4的输入端串联；所述第一开关管S1的输入端与所述第二开关管S2的输入端之间的连接端为所述第一接入端；
[0059]所述第三开关管S3的输出端与所述第四开关管S4的输出端之间的连接端为所述第二接入端；
[0060]所述第一开关管S1的输出端与所述第三开关管S3的输入端之间的连接端为所述第三接入端；
[0061]所述辅助电路包括第三电容Cal、第四电容Ca2、辅助电感圈La，其中，所述第三电容Cal的一端与所述第四电容Ca2的一端串联,所述第三电容Cal的另一端为所述第一连接端，所述第四电容Ca2的另一端为所述第二连接端；
[0062]所述辅助电感圈的一端连接所述第三电容Cal与所述第四电容Ca2之间的连线，所述辅助电感圈La的另一端为所述第三连接端。
[0063]所述第一开关管S1与所述第三开关管S3构成超前桥臂开关管，所述第二开关管S2与所述第四开关管S4构成滞后桥臂开关管。
[0064]当本申请中的技术方案在工作状态中时，以超前臂开关管S3为例，从S3关断开始，由于存在控制间隙，在一死区时间内S2仍然为开通状态且S1、S3和S4为关断状态，此时形成第一电容C1放电且第二电容C3和第四电容Ca2充电的状态，辅助电流la和回路电流Ip共同流入(电荷流出)a点，为第一电容C1放电以及为第二电容C3和第四电容Ca2充电，在辅助电流la和回路电流Ip的共同作用下保证在死区时间内使第一电容Cl上的电荷释放完全。当死区时间过后，第一电容C1两端的电荷放电完毕，第一开关管S1的反并联二极管导通，实现第一开关管S1的零电压开通功能。
[0065]在第一开关管S1开通且第三开关管S3断开期间，由于第四开关管S4也为开通，因此辅助电流la逐渐由负方向变为正方向，将第四电容Ca2上的电荷抽离。
[0066]在第三开关管S3开通之前的死区时间内，第一开关管S1首先关断，此时第四开关管S4为导通状态且第二开关管S2和第三开关管S3为断开状态，此时形成第二电容C3放电且第一电容C1和第三电容Cal充电的状态，在辅助电感圈La上形成与回路电流Ip相同方向的辅助电流Ia，且辅助电流la和回路电流Ip共同流出(电荷流入)a点，为第二电容C3放电以及为第一电容C1和第三电容Cal充电，在辅助电流la和回路电流Ip的共同作用下保证在死区时间内使第二电容C3上的电荷释放完全。当死区时间过后，第二电容C3放电完毕，第三开关管S3的反并联二极管导通，实现第三开关管S3的零电压开通功能。
[0067]在第三开关管S3开通且第一开关管S1断开期间，由于第二开关管S2也为开通，因此辅助电流la逐渐由正方向变为负方向，将第三电容Cal上的电荷抽离。
[0068]至此，辅助电路的一个工作周期结束。
[0069]可见，本申请实施例中的技术方案通过增加辅助电路，提供了一个辅助电流Ia，该辅助电流Ia的电流方向与整流电路中的回路电流Ip的电流方向保持相同，即在回路电流Ip流入节点a时,辅助电流Ia也流入节点a,相反的，当回路电流Ip流出节点a时,辅助电流Ia也流出节点a，该辅助电流Ia可以对回路电流Ip起到增强作用，在死区时间内共同对超前桥臂开关管上对应设置的电容进行充放电，将超前桥臂开关管上对应设置的电容两端的电荷完全抽尽，由此解决在回路电流较小时，整流电路中超前桥臂开关管上对应设置的电容放电不完全，从而造成所述电容在系统工作过程中容易受损的技术问题，扩大超前桥臂开关管S1和S3实现零电压开关的适用范围。
[0070]具体地，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管为绝缘栅双极型晶体管；其中，所述第一开关管的发射极与所述第三开关管的集电极串联，且所述第二开关管的发射极与所述第四开关管的集电极串联；所述第一开关管的集电极与所述第二开关管的集电极之间的连接端为所述第一接入端；所述第三开关管的发射极与所述第四开关管的发射极之间的连接端为所述第二接入端；所述第一开关管的发射极与所述第三开关管的集电极之间的连接端为所述第三接入端。
[0071]由于绝缘栅双极型晶体管具有较高的耐压值和较低的导通损耗，因此，本申请实施例中的技术方案还可以应用在高电压和大功率环境下。
[0072]具体地，所述第三电容与所述第四电容为电解电容，其中，所述第三电容的负电级与所述第四电容的正电极串联，所述第三电容的正电极为所述第一连接端，所述第四电容的负电级为所述第二连接端。
[0073]由于电解电容单位体积的电容量较大，因此其额定的容量范围也较大，通常为1?1000 μ F，额定工作电压范围为6.3?450V，可以应用在较 大电压范围的电路中，且电解电容的成本低廉，因此可以优选作为本申请实施例中的第三电容Cal与第四电容Ca2，使得本申请实施例中的技术方案可以实现适用电压范围广且应用成本低廉的技术效果。
[0074]具体地，所述辅助电路还包括辅助开关，所述辅助开关与所述辅助电感圈La串联；其中，所述辅助开关设置于所述第三连接端与所述第三接入端之间；或，所述辅助开关设置于所述辅助电感圈La的一端与所述第三电容Cal与所述第四电容Ca2之间的连接端之间。
[0075]本申请实施例中的技术方案适用于回路电流小的环境中，当电路环境变更为回路电流大于预定阈值的情况时，若所述辅助电路单元仍处于工作状态中时则会分流电路资源，进而对整个电路造成影响。
[0076]因此，本申请实施例中的技术方案通过在辅助电感圈La —侧串联一辅助开关的方式，一方面当整流电路中的回路电流小于一预定阈值时则闭合该辅助开关，将辅助电路单元接入该整流电路，另一方面当整流电路中的回路电流调整为大于预定阈值时则断开该辅助开关，将辅助电路单元与整流电路切断，由此起到提升本申请实施例中的技术方案在回路电流不同的情况下的适用性的技术效果。
[0077]具体地，所述第三电容与所述第四电容的电容容量相同。
[0078]由于容量不同的电容其成本也不同，并且由于本申请实施例技术方案中的电路环境具有对称性，若采用容量不同的第三电容Cal与第四电容Ca2，则会造成电容量浪费及提高应用成本的问题，因此，本申请实施例中的技术方案采用电容量相同的第三电容Cal与第四电容Ca2，还可以实现节约电容资源的技术效果。
[0079]另一方面，本申请实施例中还提供了一种全桥变换器，该全桥变换器包括如上所述的电路。
[0080]本申请实施例中的技术方案通过增加辅助电路，提供了一个辅助电流，该辅助电流的电流方向与整流电路中的回路电流方向保持相同，即在回路电流流入节点a时，该辅助电流也流入节点a,相反的，当回路电流流出节点a时,辅助电流也流出节点a,该辅助电流可以对回路电流起到增强作用，在死区时间内共同对整流电路中的电容进行充放电，由此解决在回路电流较小时，整流电路中的电容放电不完全，在系统工作过程中容易受损的技术问题。
[0081]进一步地，在本申请实施例技术方案中，所述第三电容与所述第四电容为电解电容，由于电解电容单位体积的电容量较大，因此其额定的容量范围也较大，可以应用在较大电压范围的电路中，且电解电容的成本低廉，因此可以优选作为本申请实施例中的第三电容与第四电容，使得本申请实施例中的技术方案可以实现电路适用范围广且应用成本低廉的技术效果。
[0082]进一步地，本申请实施例技术方案中的所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管为绝缘栅双极型晶体管，由于绝缘栅双极型晶体管具有较高的耐压值和较低的导通损耗，因此，本申请实施例中的技术方案还可以应用在高电压和大功率环境下。
[0083]进一步地，本申请实施例技术方案中的所述第三电容与所述第四电容为电解电容，由于电解电容单位体积的电容量较大，因此其额定的容量范围也较大，可以应用在较大电压范围的电路中且电解电容的成本低廉，因此，本申请实施例中的技术方案可以实现适用电压范围广且应用成本低廉的技术效果。
[0084]进一步地，本申请实施例中的技术方案通过在辅助电感圈La—侧串联一辅助开关的方式，一方面当整流电路中的回路电流小于一预定阈值时则闭合该辅助开关，将辅助电路单元接入该整流电路，另一方面当整流电路中的回路电流调整为大于预定阈值时则断开该辅助开关，将辅助电路单元与整流电路切断，由此起到提升本申请实施例中的技术方案在回路电流不同的情况下的适用性的技术效果。
[0085]尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
[0086]显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种电路，所述电路包括:辅助电路及整流电路，所述整流电路用以将直流输入电流整流为交流输出电流； 所述辅助电路包括第一连接端、第二连接端及第三连接端，所述整流电路包括:第一接入端、第二接入端、第三接入端； 所述第一连接端连接电源正极，所述第一连接端连接所述整流电路的第一接入端； 所述第二连接端连接电源负极，所述第二连接端连接所述整流电路第二接入端； 所述辅助电路的第三连接端连接所述整流电路中的第三接入端； 其中，所述辅助电路用以在预设时刻向所述整流电路提供一辅助电流，以增大所述整流电路中的回路电流。2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述整流电路包括第一侧电路和第二侧电路，所述第一侧电路包括第一部与第二部，且所述第一部与所述第二部并联； 所述第一部包括第一开关管及第三开关管，所述第一开关管与所述第三开关管串联，且所述第一开关管的两端还并联第一电容，所述第三开关管的两端还并联第二电容；所述第二部包括第二开关管与第四开关管，所述第二开关管与所述第四开关管串联；所述第一开关管与所述第二开关管之间的连接端为所述第一接入端； 所述第三开关管与所述第四开关管之间的连接端为所述第二接入端； 所述第一开关管与所述第三开关管之间的连接端为所述第三接入端； 所述辅助电路包括第三电容、第四电容、辅助电感圈，其中，所述第三电容的一端与所述第四电容的一端串联，所述第三电容的另一端为所述第一连接端，所述第四电容的另一端为所述第二连接端； 所述辅助电感圈的一端连接所述第三电容与所述第四电容之间的连线，所述辅助电感圈的另一端为所述第三连接端。3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管为绝缘栅双极型晶体管； 其中，所述第一开关管的发射极与所述第三开关管的集电极串联，且所述第二开关管的发射极与所述第四开关管的集电极串联； 所述第一开关管的集电极与所述第二开关管的集电极之间的连接端为所述第一接入端; 所述第三开关管的发射极与所述第四开关管的发射极之间的连接端为所述第二接入端; 所述第一开关管的发射极与所述第三开关管的集电极之间的连接端为所述第三接入端。4.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第三电容与所述第四电容为电解电容，其中，所述第三电容的负电级与所述第四电容的正电极串联，所述第三电容的正电极为所述第一连接端，所述第四电容的负电级为所述第二连接端。5.如权利要求2-4任一所述的电路，其特征在于，所述辅助电路还包括辅助开关，所述辅助开关与所述辅助电感圈串联； 其中，所述辅助开关设置于所述第三连接端与所述第三接入端之间；或， 所述辅助开关设置于所述辅助电感圈与所述第三电容与所述第四电容之间的连接端之间。6.如权利要求2-4所述的电路，其特征在于，所述第三电容与所述第四电容的电容容量相同。7.一种全桥变换器，其特征在于，包括如权利要求1所述的电路。
【专利摘要】本发明公开了一种电路及全桥变换器，所述电路包括辅助电路及整流电路；所述辅助电路包括第一连接端、第二连接端及第三连接端，所述整流电路包括：第一接入端、第二接入端、第三接入端；所述第一连接端连接电源正极，所述第一连接端连接所述整流电路的第一接入端；所述第二连接端连接电源负极，所述第二连接端连接所述整流电路第二接入端；所述辅助电路的第三连接端连接所述整流电路中的第三接入端。本申请实施例中的技术方案通过增加辅助电路，提供了一个辅助电流，该辅助电流的电流方向与电路中的回路电流方向保持相同，由此解决在回路电流较小时，整流电路中的电容放电不完全，在系统工作过程中容易受损的技术问题。
【IPC分类】H02M3/335
【公开号】CN105490543
【申请号】CN201410475244
【发明人】李升
【申请人】联想(北京)有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月17日
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种电路及全桥变换器。
【背景技术】
[0002]目前，使用IGBT的全桥变换器电路应用在回路电流较小的环境中时，在不同的开关管进行导通切断转换时，由于回路电流小，不能将超前桥臂开关管上与之对应的电容上的电荷完全抽尽，因此造成超前桥臂开关管失去了零电压开关的条件，以及滞后桥臂开关管失去了的零电流开关条件。
[0003]如图1所不为一使用IGBT的全桥变换器电路图，开关S1 ’和开关S3’为超如桥臂开关管，C1’为与S1’对应设置的电容，C3’为与S3’对应设置的电容，开关S2’和开关S4’为滞后桥臂开关管。
[0004]以超前臂开关管S3’为例，在实际工作过程中由于不可避免的存在控制时间间隙，在S3’开通之前，存在一个死区时间内，S2’为导通状态且S3’为断开状态，此时会形成C1’放电的状态，但是，由于当在回路电流较小时，从Cl’下端流出a’点的电流也较小，因此容易造成在死区时间内不能使C1’放电完毕S3’则被调整为开通状态，此时流出a’点的电流降为零，造成C1’并未放电完全。
[0005]也就是说，在回路电流小的情况下，S1’和S3’在进行开关导通切断转换时电容C1’和C3’上的电荷不能被完全抽尽，S1’和S3’在进行开关导通切断转换时两端的电压并不为零，在S1’和S3’开通时，电容C1’和C3’储存的能量瞬间释放，不但增加了开关的电流应力和损耗，电容C1’和C3’也很容易受损，一旦C1’或C3’被击穿，S1’或S3’将被短路，从而造成电路的损坏，降低电路系统的可靠性。
[0006]因此，现有技术中的整流电路存在着当在回路电流小的情况下，整流电路中的电容上的电荷在开关导通切断转换中不能被完全抽尽，从而造成所述电容在系统工作过程中容易受损的技术问题。
【发明内容】
[0007]本申请提供一种电路，用以解决现有技术中的整流电路存在着当在回路电流小的情况下，超前桥臂开关对应设置的电容上的电荷在开关导通切断转换中不能被完全抽尽，从而造成整流电路中的电容在系统工作过程中容易受损的技术问题。
[0008]本申请一方面提供了一种电路，所述电路包括:辅助电路及整流电路，所述整流电路用以将直流输入电流整流为交流输出电流；
[0009]所述辅助电路包括第一连接端、第二连接端及第三连接端，所述整流电路包括:第一接入端、第二接入端、第三接入端；
[0010]所述第一连接端连接电源正极，所述第一连接端连接所述整流电路的第一接入端;
[0011]所述第二连接端连接电源负极，所述第二连接端连接所述整流电路第二接入端；
[0012]所述辅助电路的第三连接端连接所述整流电路中的第三接入端；
[0013]其中，所述辅助电路用以在预设时刻向所述整流电路提供一辅助电流，以增大所述整流电路中的回路电流。
[0014]优选地，所述整流电路包括第一侧电路和第二侧电路，所述第一侧电路包括第一部与第二部，且所述第一部与所述第二部并联；
[0015]所述第一部包括第一开关管及第三开关管，所述第一开关管与所述第三开关管串联，且所述第一开关管的两端还并联第一电容，所述第三开关管的两端还并联第二电容；
[0016]所述第二部包括第二开关管与第四开关管，所述第二开关管与所述第四开关管串联；
[0017]所述第一开关管与所述第二开关管之间的连接端为所述第一接入端；
[0018]所述第三开关管与所述第四开关管之间的连接端为所述第二接入端；
[0019]所述第一开关管与所述第三开关管之间的连接端为所述第三接入端；
[0020]所述辅助电路包括第三电容、第四电容、辅助电感圈，其中，所述第三电容的一端与所述第四电容的一端串联，所述第三电容的另一端为所述第一连接端，所述第四电容的另一端为所述第二连接端；
[0021 ] 所述辅助电感圈的一端连接所述第三电容与所述第四电容之间的连线，所述辅助电感圈的另一端为所述第三连接端。
[0022]优选地，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管为绝缘栅双极型晶体管；
[0023]其中，所述第一开关管的发射极与所述第三开关管的集电极串联，且所述第二开关管的发射极与所述第四开关管的集电极串联；
[0024]所述第一开关管的集电极与所述第二开关管的集电极之间的连接端为所述第一接入端；
[0025]所述第三开关管的发射极与所述第四开关管的发射极之间的连接端为所述第二接入端；
[0026]所述第一开关管的发射极与所述第三开关管的集电极之间的连接端为所述第三接入端。
[0027]优选地，所述第三电容与所述第四电容为电解电容，其中，所述第三电容的负电级与所述第四电容的正电极串联，所述第三电容的正电极为所述第一连接端，所述第四电容的负电级为所述第二连接端。
[0028]优选地，所述辅助电路还包括辅助开关，所述辅助开关与所述辅助电感圈串联；
[0029]其中，所述辅助开关设置于所述第三连接端与所述第三接入端之间；或，
[0030]所述辅助开关设置于所述辅助电感圈与所述第三电容与所述第四电容之间的连接端之间。
[0031 ] 优选地，所述第三电容与所述第四电容的电容容量相同。
[0032]本申请实施例另一方面还提供了一种全桥变换器，包括上述电路。
[0033]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0034]本申请实施例中的技术方案通过增加辅助电路，提供了一个辅助电流，该辅助电流的电流方向与整流电路中的回路电流方向保持相同，即在回路电流流入节点a时，该辅助电流也流入节点a,相反的，当回路电流流出节点a时,辅助电流也流出节点a,该辅助电流可以对回路电流起到增强作用，在死区时间内共同对整流电路中的电容进行充放电，由此解决在回路电流较小时，整流电路中的电容放电不完全，在系统工作过程中容易受损的技术问题。
[0035]本申请实施例至少还具有如下技术效果或优点:
[0036]进一步地，在本申请实施例技术方案中，所述第三电容与所述第四电容为电解电容，由于电解电容单位体积的电容量较大，因此其额定的容量范围也较大，可以应用在较大电压范围的电路中，且电解电容的成本低廉，因此可以优选作为本申请实施例中的第三电容与第四电容，使得本申请实施例中的技术方案可以实现电路适用范围广且应用成本低廉的技术效果。
[0037]进一步地，本申请实施例技术方案中的所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管为绝缘栅双极型晶体管，由于绝缘栅双极型晶体管具有较高的耐压值和较低的导通损耗，因此，本申请实施例中的技术方案还可以应用在高电压和大功率环境下。
[0038]进一步地，本申请实施例技术方案中的所述第三电容与所述第四电容为电解电容，由于电解电容单位体积的电容量较大，因此其额定的容量范围也较大，可以应用在较大电压范围的电路中且电解电容的成本低廉，因此，本申请实施例中的技术方案可以实现适用电压范围广且应用成本低廉的技术效果。
[0039]进一步地，本申请实施例中的技术方案通过在辅助电感圈La—侧串联一辅助开关的方式，一方面当整流电路中的回路电流小于一预定阈值时则闭合该辅助开关，将辅助电路单元接入该整流电路，另一方面当整流电路中的回路电流调整为大于预定阈值时则断开该辅助开关，将辅助电路单元与整流电路切断，由此起到提升本申请实施例中的技术方案在回路电流不同的情况下的适用性的技术效果。
【附图说明】
[0040]图1为一使用IGBT的全桥变换器电路图；
[0041]图2为本发明实施例提供的一种电路的结构图；
[0042]图3为本发明实施例提供的一种电路的电路图。
【具体实施方式】
[0043]本申请提供一种全桥变换器，用以解决现有技术中的全桥变换器存在着当在回路电流小的情况下，超前桥臂开关对应设置的电容上的电荷在开关导通切断转换中不能被完全抽尽 ，从而造成所述电容在系统工作过程中容易受损的技术问题。
[0044]本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下:
[0045]一种电路，所述电路包括:辅助电路及整流电路，所述整流电路用以将直流输入电流整流为交流输出电流；
[0046]所述辅助电路包括第一连接端、第二连接端及第三连接端，所述整流电路包括:第一接入端、第二接入端、第三接入端；
[0047]所述第一连接端连接电源正极，所述第一连接端连接所述整流电路的第一接入端;
[0048]所述第二连接端连接电源负极，所述第二连接端连接所述整流电路第二接入端；
[0049]所述辅助电路的第三连接端连接所述整流电路中的第三接入端；
[0050]其中，所述辅助电路用以在预设时刻向所述整流电路提供一辅助电流，以增大所述整流电路中的回路电流。
[0051 ] 本申请实施例中的技术方案通过增加辅助电路，提供了一个辅助电流，该辅助电流的电流方向与整流电路中的回路电流方向保持相同，即在回路电流流入节点a时，该辅助电流也流入节点a,相反的，当回路电流流出节点a时,辅助电流也流出节点a,该辅助电流可以对回路电流起到增强作用，在死区时间内共同对整流电路中的电容进行充放电，由此解决在回路电流较小时，整流电路中的电容充放电不完全，在系统工作过程中容易受损的技术问题。
[0052]下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0053]如图2所示为本申请实施例一种电路的结构图，本申请实施例具体提供了一种电路，所述电路包括:辅助电路及整流电路，所述整流电路用以将直流输入电流整流为交流输出电流；
[0054]所述辅助电路包括第一连接端A1、第二连接端B1及第三连接端C1，所述整流电路包括:第一接入端A2、第二接入端B2、第三接入端C2 ;所述第一连接端A1连接电源Vs正极，所述第一连接端A1连接所述整流电路的第一接入端A2 ;所述第二连接端B1连接电源Vs负极，所述第二连接端B1连接所述整流电路第二接入端B2 ;所述辅助电路的第三连接端C1连接所述整流电路中的第三接入端C2 ;其中，所述辅助电路用以在预设时刻向所述整流电路提供一辅助电流，以增大所述整流电路中的回路电流。
[0055]由于辅助电路提供了一个辅助电流，该辅助电流的电流方向与整流电路中的回路电流方向保持相同，即在回路电流流入节点a时，该辅助电流也流入节点a，相反的，当回路电流流出节点a时，辅助电流也流出节点a，该辅助电流可以对回路电流起到增强作用，在死区时间内共同对整流电路中的电容进行充放电，由此解决在回路电流较小时，整流电路中的电容放电不完全，在系统工作过程中容易受损的技术问题。
[0056]如图3所示为本申请实施例一种电路的电路图，具体地，所述整流电路包括第一侧电路和第二侧电路，所述第一侧电路包括第一部与第二部，且所述第一部与所述第二部并联；
[0057]所述第一部包括第一开关管S1及第三开关管S3，所述第一开关管S1的输出端与所述第三开关管S3的输入端串联，且所述第一开关管S1的两端之间还并联有第一电容C1，所述第三开关管S3的两端之间还并联有第二电容C3 ；
[0058]所述第二部包括第二开关管S2与第四开关管S4，所述第二开关管S2的输出端与所述第四开关管S4的输入端串联；所述第一开关管S1的输入端与所述第二开关管S2的输入端之间的连接端为所述第一接入端；
[0059]所述第三开关管S3的输出端与所述第四开关管S4的输出端之间的连接端为所述第二接入端；
[0060]所述第一开关管S1的输出端与所述第三开关管S3的输入端之间的连接端为所述第三接入端；
[0061]所述辅助电路包括第三电容Cal、第四电容Ca2、辅助电感圈La，其中，所述第三电容Cal的一端与所述第四电容Ca2的一端串联,所述第三电容Cal的另一端为所述第一连接端，所述第四电容Ca2的另一端为所述第二连接端；
[0062]所述辅助电感圈的一端连接所述第三电容Cal与所述第四电容Ca2之间的连线，所述辅助电感圈La的另一端为所述第三连接端。
[0063]所述第一开关管S1与所述第三开关管S3构成超前桥臂开关管，所述第二开关管S2与所述第四开关管S4构成滞后桥臂开关管。
[0064]当本申请中的技术方案在工作状态中时，以超前臂开关管S3为例，从S3关断开始，由于存在控制间隙，在一死区时间内S2仍然为开通状态且S1、S3和S4为关断状态，此时形成第一电容C1放电且第二电容C3和第四电容Ca2充电的状态，辅助电流la和回路电流Ip共同流入(电荷流出)a点，为第一电容C1放电以及为第二电容C3和第四电容Ca2充电，在辅助电流la和回路电流Ip的共同作用下保证在死区时间内使第一电容Cl上的电荷释放完全。当死区时间过后，第一电容C1两端的电荷放电完毕，第一开关管S1的反并联二极管导通，实现第一开关管S1的零电压开通功能。
[0065]在第一开关管S1开通且第三开关管S3断开期间，由于第四开关管S4也为开通，因此辅助电流la逐渐由负方向变为正方向，将第四电容Ca2上的电荷抽离。
[0066]在第三开关管S3开通之前的死区时间内，第一开关管S1首先关断，此时第四开关管S4为导通状态且第二开关管S2和第三开关管S3为断开状态，此时形成第二电容C3放电且第一电容C1和第三电容Cal充电的状态，在辅助电感圈La上形成与回路电流Ip相同方向的辅助电流Ia，且辅助电流la和回路电流Ip共同流出(电荷流入)a点，为第二电容C3放电以及为第一电容C1和第三电容Cal充电，在辅助电流la和回路电流Ip的共同作用下保证在死区时间内使第二电容C3上的电荷释放完全。当死区时间过后，第二电容C3放电完毕，第三开关管S3的反并联二极管导通，实现第三开关管S3的零电压开通功能。
[0067]在第三开关管S3开通且第一开关管S1断开期间，由于第二开关管S2也为开通，因此辅助电流la逐渐由正方向变为负方向，将第三电容Cal上的电荷抽离。
[0068]至此，辅助电路的一个工作周期结束。
[0069]可见，本申请实施例中的技术方案通过增加辅助电路，提供了一个辅助电流Ia，该辅助电流Ia的电流方向与整流电路中的回路电流Ip的电流方向保持相同，即在回路电流Ip流入节点a时,辅助电流Ia也流入节点a,相反的，当回路电流Ip流出节点a时,辅助电流Ia也流出节点a，该辅助电流Ia可以对回路电流Ip起到增强作用，在死区时间内共同对超前桥臂开关管上对应设置的电容进行充放电，将超前桥臂开关管上对应设置的电容两端的电荷完全抽尽，由此解决在回路电流较小时，整流电路中超前桥臂开关管上对应设置的电容放电不完全，从而造成所述电容在系统工作过程中容易受损的技术问题，扩大超前桥臂开关管S1和S3实现零电压开关的适用范围。
[0070]具体地，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管为绝缘栅双极型晶体管；其中，所述第一开关管的发射极与所述第三开关管的集电极串联，且所述第二开关管的发射极与所述第四开关管的集电极串联；所述第一开关管的集电极与所述第二开关管的集电极之间的连接端为所述第一接入端；所述第三开关管的发射极与所述第四开关管的发射极之间的连接端为所述第二接入端；所述第一开关管的发射极与所述第三开关管的集电极之间的连接端为所述第三接入端。
[0071]由于绝缘栅双极型晶体管具有较高的耐压值和较低的导通损耗，因此，本申请实施例中的技术方案还可以应用在高电压和大功率环境下。
[0072]具体地，所述第三电容与所述第四电容为电解电容，其中，所述第三电容的负电级与所述第四电容的正电极串联，所述第三电容的正电极为所述第一连接端，所述第四电容的负电级为所述第二连接端。
[0073]由于电解电容单位体积的电容量较大，因此其额定的容量范围也较大，通常为1?1000 μ F，额定工作电压范围为6.3?450V，可以应用在较 大电压范围的电路中，且电解电容的成本低廉，因此可以优选作为本申请实施例中的第三电容Cal与第四电容Ca2，使得本申请实施例中的技术方案可以实现适用电压范围广且应用成本低廉的技术效果。
[0074]具体地，所述辅助电路还包括辅助开关，所述辅助开关与所述辅助电感圈La串联；其中，所述辅助开关设置于所述第三连接端与所述第三接入端之间；或，所述辅助开关设置于所述辅助电感圈La的一端与所述第三电容Cal与所述第四电容Ca2之间的连接端之间。
[0075]本申请实施例中的技术方案适用于回路电流小的环境中，当电路环境变更为回路电流大于预定阈值的情况时，若所述辅助电路单元仍处于工作状态中时则会分流电路资源，进而对整个电路造成影响。
[0076]因此，本申请实施例中的技术方案通过在辅助电感圈La —侧串联一辅助开关的方式，一方面当整流电路中的回路电流小于一预定阈值时则闭合该辅助开关，将辅助电路单元接入该整流电路，另一方面当整流电路中的回路电流调整为大于预定阈值时则断开该辅助开关，将辅助电路单元与整流电路切断，由此起到提升本申请实施例中的技术方案在回路电流不同的情况下的适用性的技术效果。
[0077]具体地，所述第三电容与所述第四电容的电容容量相同。
[0078]由于容量不同的电容其成本也不同，并且由于本申请实施例技术方案中的电路环境具有对称性，若采用容量不同的第三电容Cal与第四电容Ca2，则会造成电容量浪费及提高应用成本的问题，因此，本申请实施例中的技术方案采用电容量相同的第三电容Cal与第四电容Ca2，还可以实现节约电容资源的技术效果。
[0079]另一方面，本申请实施例中还提供了一种全桥变换器，该全桥变换器包括如上所述的电路。
[0080]本申请实施例中的技术方案通过增加辅助电路，提供了一个辅助电流，该辅助电流的电流方向与整流电路中的回路电流方向保持相同，即在回路电流流入节点a时，该辅助电流也流入节点a,相反的，当回路电流流出节点a时,辅助电流也流出节点a,该辅助电流可以对回路电流起到增强作用，在死区时间内共同对整流电路中的电容进行充放电，由此解决在回路电流较小时，整流电路中的电容放电不完全，在系统工作过程中容易受损的技术问题。
[0081]进一步地，在本申请实施例技术方案中，所述第三电容与所述第四电容为电解电容，由于电解电容单位体积的电容量较大，因此其额定的容量范围也较大，可以应用在较大电压范围的电路中，且电解电容的成本低廉，因此可以优选作为本申请实施例中的第三电容与第四电容，使得本申请实施例中的技术方案可以实现电路适用范围广且应用成本低廉的技术效果。
[0082]进一步地，本申请实施例技术方案中的所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管为绝缘栅双极型晶体管，由于绝缘栅双极型晶体管具有较高的耐压值和较低的导通损耗，因此，本申请实施例中的技术方案还可以应用在高电压和大功率环境下。
[0083]进一步地，本申请实施例技术方案中的所述第三电容与所述第四电容为电解电容，由于电解电容单位体积的电容量较大，因此其额定的容量范围也较大，可以应用在较大电压范围的电路中且电解电容的成本低廉，因此，本申请实施例中的技术方案可以实现适用电压范围广且应用成本低廉的技术效果。
[0084]进一步地，本申请实施例中的技术方案通过在辅助电感圈La—侧串联一辅助开关的方式，一方面当整流电路中的回路电流小于一预定阈值时则闭合该辅助开关，将辅助电路单元接入该整流电路，另一方面当整流电路中的回路电流调整为大于预定阈值时则断开该辅助开关，将辅助电路单元与整流电路切断，由此起到提升本申请实施例中的技术方案在回路电流不同的情况下的适用性的技术效果。
[0085]尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
[0086]显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种电路，所述电路包括:辅助电路及整流电路，所述整流电路用以将直流输入电流整流为交流输出电流； 所述辅助电路包括第一连接端、第二连接端及第三连接端，所述整流电路包括:第一接入端、第二接入端、第三接入端； 所述第一连接端连接电源正极，所述第一连接端连接所述整流电路的第一接入端； 所述第二连接端连接电源负极，所述第二连接端连接所述整流电路第二接入端； 所述辅助电路的第三连接端连接所述整流电路中的第三接入端； 其中，所述辅助电路用以在预设时刻向所述整流电路提供一辅助电流，以增大所述整流电路中的回路电流。2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述整流电路包括第一侧电路和第二侧电路，所述第一侧电路包括第一部与第二部，且所述第一部与所述第二部并联； 所述第一部包括第一开关管及第三开关管，所述第一开关管与所述第三开关管串联，且所述第一开关管的两端还并联第一电容，所述第三开关管的两端还并联第二电容；所述第二部包括第二开关管与第四开关管，所述第二开关管与所述第四开关管串联；所述第一开关管与所述第二开关管之间的连接端为所述第一接入端； 所述第三开关管与所述第四开关管之间的连接端为所述第二接入端； 所述第一开关管与所述第三开关管之间的连接端为所述第三接入端； 所述辅助电路包括第三电容、第四电容、辅助电感圈，其中，所述第三电容的一端与所述第四电容的一端串联，所述第三电容的另一端为所述第一连接端，所述第四电容的另一端为所述第二连接端； 所述辅助电感圈的一端连接所述第三电容与所述第四电容之间的连线，所述辅助电感圈的另一端为所述第三连接端。3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管以及所述第四开关管为绝缘栅双极型晶体管； 其中，所述第一开关管的发射极与所述第三开关管的集电极串联，且所述第二开关管的发射极与所述第四开关管的集电极串联； 所述第一开关管的集电极与所述第二开关管的集电极之间的连接端为所述第一接入端; 所述第三开关管的发射极与所述第四开关管的发射极之间的连接端为所述第二接入端; 所述第一开关管的发射极与所述第三开关管的集电极之间的连接端为所述第三接入端。4.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第三电容与所述第四电容为电解电容，其中，所述第三电容的负电级与所述第四电容的正电极串联，所述第三电容的正电极为所述第一连接端，所述第四电容的负电级为所述第二连接端。5.如权利要求2-4任一所述的电路，其特征在于，所述辅助电路还包括辅助开关，所述辅助开关与所述辅助电感圈串联； 其中，所述辅助开关设置于所述第三连接端与所述第三接入端之间；或， 所述辅助开关设置于所述辅助电感圈与所述第三电容与所述第四电容之间的连接端之间。6.如权利要求2-4所述的电路，其特征在于，所述第三电容与所述第四电容的电容容量相同。7.一种全桥变换器，其特征在于，包括如权利要求1所述的电路。
【专利摘要】本发明公开了一种电路及全桥变换器，所述电路包括辅助电路及整流电路；所述辅助电路包括第一连接端、第二连接端及第三连接端，所述整流电路包括：第一接入端、第二接入端、第三接入端；所述第一连接端连接电源正极，所述第一连接端连接所述整流电路的第一接入端；所述第二连接端连接电源负极，所述第二连接端连接所述整流电路第二接入端；所述辅助电路的第三连接端连接所述整流电路中的第三接入端。本申请实施例中的技术方案通过增加辅助电路，提供了一个辅助电流，该辅助电流的电流方向与电路中的回路电流方向保持相同，由此解决在回路电流较小时，整流电路中的电容放电不完全，在系统工作过程中容易受损的技术问题。
【IPC分类】H02M3/335
【公开号】CN105490543
【申请号】CN201410475244
【发明人】李升
【申请人】联想(北京)有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月17日
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