專利名稱：一種用于電動汽車dc/dc轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車軟開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)。
背景技術(shù)：
在電動汽車中，DC/DC轉(zhuǎn)換器是必不可少的部件，它是轉(zhuǎn)變輸入電壓后有效輸出需求電壓的電壓轉(zhuǎn)換器，具有保障車載低壓蓄電池正常供電的作用，當車載低壓蓄電池虧電時，車輛通過它將動力電池中的電能充入車載低壓蓄電池中，保障車輛低壓電子器件的正常工作。由于車載低壓蓄電池工作頻繁，使得DC/DC也必須頻繁開啟與關(guān)閉，但受開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷損耗影響，從而導(dǎo)致DC/DC變換部分經(jīng)常損壞。目前大部分DC/DC產(chǎn)品采用的都是硬開關(guān)或零電壓軟開關(guān)，硬開關(guān)DC/DC變換器是利用2個IGBT輪流切換，在高頻變壓器一次側(cè)產(chǎn)生高頻矩形交變電壓，帶中心抽頭的二次側(cè)繞組輸出的電壓經(jīng)二極管再次整流后輸出直流電壓，這種方法很容易導(dǎo)致開關(guān)損耗很大，且容易損壞DC/DC變換部分。零電壓軟開關(guān)在超前臂的開關(guān)控制比較容易，但是它在滯后臂則難以實現(xiàn)，它雖然能在一定程度上減少開關(guān)的損耗但效果并不明顯。IGBT即為絕緣柵雙極型晶體管，由雙極型三極管和絕緣柵型場效應(yīng)管組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點，且驅(qū)動功率小而飽和壓降低。中國專利文獻公開了專利號為94113331. 1的脈沖寬度調(diào)制與零電流零電壓諧振開關(guān)聯(lián)合控制逆變方法，該方法內(nèi)的軟開關(guān)利用全橋逆變回路中的負載及線路寄生電感、 電容在開關(guān)過程中形成電壓和電流的諧振，采用電流過零時關(guān)斷開關(guān)器件，電壓為零時開通開關(guān)器件，該發(fā)明一定程度上減少了開關(guān)管的損耗，但同時存在幾點不足1、該發(fā)明在零電流零電壓開關(guān)斷開關(guān)器件時開關(guān)比較單一，超前臂和超后臂的控制過程，導(dǎo)致該軟開關(guān)的實現(xiàn)范圍較窄；2、零電流控制在滯后臂上不容易實現(xiàn)。3、該全橋開關(guān)電路在整個移相控制過程中調(diào)整死區(qū)時間，從而使得轉(zhuǎn)換器的輸出不夠可靠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)，本發(fā)明通過零電壓零電流的雙閉環(huán)恒壓控制方式降低DC/DC中開關(guān)的損耗，可在寬范圍內(nèi)實現(xiàn)軟開關(guān)。本發(fā)明通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)包括分別依次連接的控制模塊、驅(qū)動模塊、包括四個開關(guān)管IGBT的開關(guān)網(wǎng)絡(luò)、變壓模塊和濾波整流模塊，濾波整流模塊輸出端與控制模塊之間連接的反饋模塊，所述的反饋模塊用于采樣輸出端負載上的電壓V2并進行衰減且輸出給控制模塊，所述的控制模塊用于根據(jù)反饋模塊的采集信號比較放大后分別輸出四路不同相位的觸發(fā)脈沖控制驅(qū)動模塊驅(qū)動四個開關(guān)管IGBT的通斷工作，所述的四個開關(guān)管IGBT 在觸發(fā)脈沖控制下間隔導(dǎo)通和關(guān)斷，其中兩個開關(guān)管IGBT構(gòu)成超前臂，另外兩個開關(guān)管IGBT構(gòu)成滯后臂，且在關(guān)斷和導(dǎo)通過程超前臂與滯后臂之間形成重疊角。電路接通電源，控制模塊實時接收反饋模塊采集的電路輸出端電壓和電流等采樣數(shù)據(jù)，衰減后的采樣數(shù)據(jù)與設(shè)定值進行比較放大后輸出特定寬度的觸發(fā)脈沖，控制模塊輸出特定寬度和不同相位的觸發(fā)脈沖給驅(qū)動電路，驅(qū)動電路驅(qū)動四個開關(guān)管IGBT分別在不同的時刻進行關(guān)斷和導(dǎo)通，同時DC/DC輸入電壓經(jīng)開關(guān)管的關(guān)斷和導(dǎo)通制造的重疊角來控制輸出電壓，輸出電壓經(jīng)變壓模塊和整流模塊變壓整流后輸出平滑的電流給負載。在上述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)中，所述的控制模塊包括連接有外圍電路的PWM主控制器U(^875和保護單元，上述的反饋模塊與PWM主控制器之間連接運放單元。反饋模塊采集數(shù)據(jù)經(jīng)運放單元進行比較放大后由PWM主控制器控制輸出觸發(fā)脈沖。在上述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)中，所述的保護單元包括 UC2875內(nèi)部設(shè)置的短路保護和過流保護電路，所述的過流保護電路連接Ua875的C/S腳。 當Ua875的C/S腳電壓大于2. 5V時，UC2875關(guān)閉輸出動作進行重啟動，以消除過流對電路的沖擊。在上述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)中，所述的運放單元包括一個外置運算放大器和UU875內(nèi)置運算放大器，所述的外置運算放大器的負輸入端與反饋模塊通過電阻連接，正輸入端連接一個電壓環(huán)的定值電壓，輸出端連接Ua875的ea+腳， 外置運算放大器的輸出端與負輸出端串聯(lián)一個電阻和一個電容；U(^875芯片中的ea+腳、 ea-腳和ea/out腳分別為UU875內(nèi)置運算放大器的正負輸入端和輸出端，UC2875內(nèi)置運算放大器正負輸入端分別連接有電阻。運放單元與PWM控制器連接形成雙環(huán)控制電路，反饋電路采集輸出電壓衰減后輸入外置運算放大器的負輸入端，負輸入端電壓與正輸入端電壓比較放大后輸出，由外置運算放大器連接組成的電路為電壓外環(huán)控制電路。外置運算放大器的輸出電壓輸出給UU875 內(nèi)置運算放大器的正輸入端，由UU875內(nèi)置運算放大器連接組成的電路為電流內(nèi)環(huán)控制電路，即外置運算放大器的輸出作為電流內(nèi)環(huán)的給定值。在上述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)中，所述的外圍電路包括 UC2875的死區(qū)設(shè)置腳dlyA/B腳與dlyC/D腳和接地之間分別并聯(lián)連接的電容和電阻。 UU875的死區(qū)設(shè)置腳通過連接不同的電容和電阻來調(diào)整同一橋臂兩個開關(guān)管的驅(qū)動信號的死區(qū)時間，防止同一橋臂的兩個開關(guān)管同時導(dǎo)通。在上述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)中，所述的四個開關(guān)管IGBT 分別為開關(guān)管S1、開關(guān)管&、開關(guān)管&和開關(guān)管、，所述的每個開關(guān)管IGBT的柵極對應(yīng)連接驅(qū)動電路，集電極和發(fā)射極之間分別反向并聯(lián)連接有一個二極管和一個寄生電容；所述開關(guān)管S1的發(fā)射極連接開關(guān)管S3的集電極使得開關(guān)管S1和&構(gòu)成滯后臂，所述開關(guān)管& 的發(fā)射極連接開關(guān)管、的集電極使得開關(guān)管&和、構(gòu)成超前臂，超前臂與滯后臂并聯(lián)后再連接于輸入電源，輸入電源反向并聯(lián)連接有兩個正向串聯(lián)連接的續(xù)流二極管Dai和Da2，所述續(xù)流二極管Dai的負極與輸入電源的正極連接，所述續(xù)流二極管Dai的正極與續(xù)流二極管 Da3的負極連接，所述續(xù)流二極管Da3的正極與輸入電源的負極連接。開關(guān)管的兩極連接的電容在開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷過程中形成電壓和電流的諧振。 輸入直流電壓通過控制開關(guān)管的通斷順序以及通斷時間來控制輸出電壓。二極管對兩極施加的電壓具有正向?qū)ǚ聪蚪刂沟奶匦?。在上述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)中，所述的驅(qū)動模塊包括 UC2875的outA腳，outB腳，outC腳，outD腳和兩組具有兩個獨立二次側(cè)繞組的變壓器T3 和T4,所述outA腳通過電感和outB腳分別連接所述變壓器T3的一次側(cè)繞組線圈的兩端， 所述開關(guān)管S1的柵極連接于所述變壓器T3的同極二次側(cè)線圈，所述開關(guān)管&的柵極連接所述變壓器T3的異極二次側(cè)線圈，所述outC腳通過電感和outD腳分別連接所述變壓器T4 的一次側(cè)繞組線圈的兩端，所述開關(guān)管&的柵極連接所述變壓器T4的同極二次側(cè)線圈，所述開關(guān)管、的柵極連接所述變壓器T4的異極二次側(cè)線圈。outA腳和outB腳的輸出控制脈沖經(jīng)變壓后驅(qū)動滯后臂開關(guān)管的通斷，outC腳，outD腳的輸出控制脈沖經(jīng)變壓后驅(qū)動超前臂開關(guān)管的通斷，以上的連接方式可以看出超前臂與滯后臂的兩個橋臂開關(guān)管導(dǎo)通相差一個相位，同一橋臂的兩個開關(guān)管180°互補導(dǎo)通。在上述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)中，所述的驅(qū)動模塊(2)包括U(^875的outA腳，outB腳，outC腳，outD腳和兩組具有兩個獨立二次側(cè)繞組的變壓器 T3和T4,所述outA腳通過電感和outB腳分別連接所述變壓器T3的一次側(cè)繞組線圈的兩端， 所述開關(guān)管S1的柵極連接于所述變壓器T3的同極二次側(cè)線圈，所述開關(guān)管&的柵極連接所述變壓器T3的異極二次側(cè)線圈，所述outC腳通過電感和outD腳分別連接所述變壓器T4 的一次側(cè)繞組線圈的兩端，所述開關(guān)管&的柵極連接所述變壓器T4的同極二次側(cè)線圈，所述開關(guān)管、的柵極連接所述變壓器T4的異極二次側(cè)線圈。輔助變壓器T2為滯后臂提供反向電壓并同時吸收與主變壓器T1 一次側(cè)線圈連接的漏感Lik上的能量“，從而實現(xiàn)滯后臂的零電流開通和關(guān)斷。在上述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)中，所述整流濾波模塊包括二極管Dfl、二極管Df2和濾波電感Lf，所述二極管Dfl的負極與二極管Df2的負極連接后再串聯(lián)連接濾波電感Lf，所述二極管Dfl的正極和二極管Df2的正極連接主變壓器T1的二次側(cè)線圈。在主變壓器T1的一次側(cè)線圈上的漏感Lik、主變壓器T1的二次側(cè)線圈上的濾波電感Lf 上的電流i2和超前臂上開關(guān)管S2、S4自身的寄生電容使超前臂實現(xiàn)零電壓導(dǎo)通和關(guān)斷?，F(xiàn)有技術(shù)相比，本用于電動汽車DC/DC的高性能軟開關(guān)具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明通過雙閉環(huán)恒壓控制方式實現(xiàn)開關(guān)管的零電壓零電流通斷，從而降低 DC/DC中開關(guān)的損耗，可在寬范圍內(nèi)實現(xiàn)軟開關(guān)，同時降低了 DC/DC轉(zhuǎn)換器在工作時的功率損耗、延長開關(guān)管的使用壽命。2、本發(fā)明采用電壓控制和電流控制的雙閉環(huán)控制模式，控制模塊結(jié)合反饋模塊可達到調(diào)節(jié)輸出較寬范圍PWM脈沖，從而自動限制輸出電流值，提高DC/DC輸出動態(tài)響應(yīng)，使電源在負載突變的情況下，沒有大的輸出電壓過沖。3、本發(fā)明采用肌觀75芯片作為PWM主控制器進行脈沖控制，減少外圍電路，同時使控制更加簡便、靈活。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的主電路示意圖；圖3是本發(fā)明的驅(qū)動模塊結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明的控制模式結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、控制模塊；2、驅(qū)動模塊；3、開關(guān)網(wǎng)絡(luò)；4、變壓模塊；5、濾波整流模塊；6、負載；7、反饋模塊；11、過流保護電路；21、Ua875內(nèi)置運算放大器；22、外置運算放大器。
具體實施例方式以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實施例。如圖1所示，本用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)，包括分別依次連接的控制模塊1、驅(qū)動模塊2、包括四個開關(guān)管IGBT的開關(guān)網(wǎng)絡(luò)3、變壓模塊4、濾波整流模塊5 和負載6，濾波整流模塊5輸出端與控制模塊1之間連接反饋模塊7。反饋模塊7用于采樣輸出端負載6上的電壓并進行衰減后輸出給控制模塊1?？刂颇K1用于輸出四路觸發(fā)脈沖控制驅(qū)動模塊2驅(qū)動四個開關(guān)管IGBT的通斷工作。如圖2、圖3所示，控制模塊1包括連接有外圍電路的PWM主控制器U(^875和保護單元，反饋模塊7與PWM主控制器之間連接運放單元，保護單元包括肌觀75內(nèi)部設(shè)置的短路保護和過流保護電路11，過流保護電路11連接UU875的C/S腳。運放單元包括一個外置運算放大器22和UU875內(nèi)置運算放大器21，外置運算放大器22的負輸入端與反饋模塊7通過電阻連接，正輸入端連接一個電壓環(huán)的定值電壓，輸出端連接Ua875的ea+腳，外置運算放大器22的輸出端與負輸出端串聯(lián)一個電阻和一個電容；U(^875芯片中的ea+腳、 ea-腳和ea/out腳分別為U(^875內(nèi)置運算放大器21的正負輸入端和輸出端，UC2875內(nèi)置運算放大器21正負輸入端分別連接有電阻。外圍電路包括UU875的死區(qū)設(shè)置腳dlyA/B 腳與dlyC/D腳和接地之間分別并聯(lián)連接的電容和電阻。如圖2所示，驅(qū)動模塊2包括U(^875的outA腳，outB腳，outC腳，outD腳和兩組具有兩個獨立二次側(cè)繞組的變壓器，outA腳通過電感和outB腳分別連接變壓器T3的一次側(cè)繞組線圈的兩端，開關(guān)管S1的柵極連接于變壓器T3的同極二次側(cè)線圈，開關(guān)管&的柵極連接變壓器T3的異極二次側(cè)線圈，outC腳通過電感和outD腳分別連接變壓器T4的一次側(cè)繞組線圈的兩端，開關(guān)管&的柵極連接變壓器T4的同極二次側(cè)線圈，開關(guān)管、的柵極連接變壓器T4的異極二次側(cè)線圈。如圖4所示，變壓模塊4包括一個主變壓器T1和一個輔助變壓器T2,所述的輔助變壓器T2的一次側(cè)線圈連接于二極管Dai的正極和Da3的負極之間，輔助變壓器二次側(cè)線圈與主變壓器T1的一次側(cè)線圈一端連接，輔助變壓器的中間抽頭連接開關(guān)管&的發(fā)射極和開關(guān)管、的集電極；主變壓器T1的一次側(cè)線圈另一端串聯(lián)漏感Lik，漏感Lik連接于開關(guān)管S1 的發(fā)射極和開關(guān)管&的集電極，主變壓器T1的二次側(cè)線圈連接整流濾波電路。整流濾波模塊包括二極管Dfl，二極管Dfl的負極與二極管Df2的負極連接后再串聯(lián)連接濾波電感Lf，二極管Dfl的正極和二極管Df2的正極連接主變壓器T1的二次側(cè)線圈。每個開關(guān)管IGBT的柵極對應(yīng)連接驅(qū)動電路，集電極和發(fā)射極之間分別反向并聯(lián)連接一個二極管和一個電容；開關(guān)管S1的發(fā)射極連接開關(guān)管&的集電極使得開關(guān)管S1和 S3構(gòu)成滯后臂，開關(guān)管&的發(fā)射極連接開關(guān)管、的集電極使得開關(guān)管&和、構(gòu)成超前臂， 超前臂與滯后臂并聯(lián)后再連接于輸入電源，輸入電源與兩個正向串聯(lián)連接的續(xù)流二極管反向并聯(lián)連接，輸入電源的正極連接二極管Dai的負極，二極管Dai的正極連接二極管Da3的負極，二極管Da3的正極連接電源的負極。如圖2、圖3、圖4所示，DC/DC轉(zhuǎn)換器電源接通開關(guān)網(wǎng)絡(luò)3，同時輸出端負載6上產(chǎn)生電壓，此電壓經(jīng)反饋模塊7采集并衰減50倍后輸出的采樣電壓值輸入外置運算放大器22 的負輸入端，外置運算放大器22的正輸入端連接UU875的slope腳，同時外置運算放大器 22的正輸入端接收UU875內(nèi)部增益電壓的分壓作為電壓環(huán)的定值輸入，外置運算放大器 22輸出電壓。經(jīng)外置運算放大器22比較放大后的輸出電壓為電壓環(huán)輸出電壓，電壓環(huán)輸出電壓作為電流環(huán)的給定值，電壓流經(jīng)電阻產(chǎn)生電流為定值電流輸入U(^875的ea+腳，輸出端濾波電感Lf上的電流輸入U(^875的ea-腳，電流環(huán)控制通過完成U(^875內(nèi)置的運算放大器ea/out腳輸出，ea/out腳的輸出脈沖大小與outA腳、outB腳、outC腳和outD腳的輸出脈沖大小相同，outA腳和outB腳控制脈沖經(jīng)變壓后驅(qū)動滯后臂開關(guān)管的通斷，outC腳， outD腳的輸出控制脈沖經(jīng)變壓后驅(qū)動超前臂開關(guān)管的通斷。同時通過調(diào)整輸出脈沖的死區(qū)時間和觸發(fā)脈沖寬度來有效控制四個開關(guān)管IGBT 分別在不同的時刻進行關(guān)斷和導(dǎo)通，UC2875的死區(qū)設(shè)置腳通過連接不同的電容和電阻來調(diào)整同一橋臂兩個開關(guān)管的驅(qū)動信號的死區(qū)時間，防止同一橋臂的兩個開關(guān)管同時導(dǎo)通。超前臂與滯后臂的兩個橋臂開關(guān)管導(dǎo)通相差一個相位，同一橋臂的兩個開關(guān)管180°互補導(dǎo)
ο同時開關(guān)管的兩極連接的電容在開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷過程中形成電壓和電流的諧振。超前臂在開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷過程中形成電壓諧振，滯后臂在開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷過程中形成電流諧振。同時輔助變壓器T2為滯后臂提供反向電壓并同時吸收與主變壓器 T1 一次側(cè)繞組線圈連接的漏感Lik上的能量“，從而實現(xiàn)滯后臂的零電流導(dǎo)通和關(guān)斷。在主變壓器T1的二次側(cè)線圈上的濾波電感Lf上的電流i2和滯后臂上開關(guān)管兩極上的寄生電容使超前臂實現(xiàn)零電壓的導(dǎo)通和關(guān)斷。輸入直流電壓通過控制開關(guān)管的通斷順序以及通斷時間制造的重疊角來控制輸出電壓。輸出電壓經(jīng)變壓模塊4和濾波整流模塊5變壓整流后輸出平滑的電壓為V2的電流給負載6。當U(^875的C/S腳電壓大于2. 5V時，U(^875關(guān)閉輸出動作進行重啟動，以消除過流對電路的沖擊，UC2875的內(nèi)部有短路保護電路。上述的保護電路簡單容易形成，同時很好的為整個軟開關(guān)電路起到保護作用。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了控制模塊1、驅(qū)動模塊2、開關(guān)網(wǎng)絡(luò)3、變壓模塊4、濾波整流模塊5、負載6、反饋模塊7、過流保護電路11、UC2875內(nèi)置運算放大器21、外置運算放大器 22等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
1.一種用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)，其特征在于，包括分別依次連接的控制模塊⑴、驅(qū)動模塊⑵、包括四個開關(guān)管IGBT的開關(guān)網(wǎng)絡(luò)(3)、變壓模塊⑷和濾波整流模塊(5)，濾波整流模塊( 輸出端與控制模塊(1)之間連接的反饋模塊(7)，所述的反饋模塊(7)用于采樣輸出端負載(6)上的電壓V2并進行衰減且輸出給控制模塊(1)，所述的控制模塊(1)用于根據(jù)反饋模塊(7)的采集信號比較放大后分別輸出四路不同相位的觸發(fā)脈沖控制驅(qū)動模塊(2)驅(qū)動四個開關(guān)管IGBT的通斷工作，所述的四個開關(guān)管IGBT在觸發(fā)脈沖控制下間隔導(dǎo)通和關(guān)斷，其中兩個開關(guān)管IGBT構(gòu)成超前臂，另外兩個開關(guān)管IGBT 構(gòu)成滯后臂，且在關(guān)斷和導(dǎo)通過程超前臂與滯后臂之間形成重疊角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)，其特征在于，所述的控制模塊(1)包括連接有外圍電路的PWM主控制器U(^875和保護單元，所述的反饋模塊(7)與PWM主控制器之間連接運放單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)，其特征在于，所述的保護單元包括UU875內(nèi)部設(shè)置的短路保護和過流保護電路(11)，所述的過流保護電路(11)連接UU875的C/S腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)，其特征在于， 所述的運放單元包括一個外置運算放大器0 和UU875內(nèi)置運算放大器(21)，所述的外置運算放大器0 的負輸入端與反饋模塊(7)通過電阻連接，正輸入端連接一個電壓環(huán)的定值電壓，輸出端連接Ua875的ea+腳，外置運算放大器0 的輸出端與負輸出端串聯(lián)一個電阻和一個電容；U(^875芯片中的ea+腳、ea-腳和ea/out腳分別為U(^875內(nèi)置運算放大器的正負輸入端和輸出端，UC2875內(nèi)置運算放大器正負輸入端分別連接有電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)，其特征在于，所述的外圍電路包括UU875的死區(qū)設(shè)置腳dlyA/B腳與dlyC/D腳和接地之間分別并聯(lián)連接的電容和電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)， 其特征在于，所述的四個開關(guān)管IGBT分別為開關(guān)管S1、開關(guān)管&、開關(guān)管&和開關(guān)管、，所述的每個開關(guān)管IGBT的柵極對應(yīng)連接驅(qū)動電路，集電極和發(fā)射極之間分別反向并聯(lián)連接有一個二極管和一個寄生電容；所述開關(guān)管Sl的發(fā)射極連接開關(guān)管S3的集電極使得開關(guān)管S1和&構(gòu)成滯后臂，所述開關(guān)管S2的發(fā)射極連接開關(guān)管S4的集電極使得開關(guān)管&和 、構(gòu)成超前臂，超前臂與滯后臂并聯(lián)后再連接于輸入電源，輸入電源反向并聯(lián)連接有兩個正向串聯(lián)連接的續(xù)流二極管Dai和Da2，所述續(xù)流二極管Dai的負極與輸入電源的正極連接， 所述續(xù)流二極管Dai的正極與續(xù)流二極管Da3的負極連接，所述續(xù)流二極管Da3的正極與輸入電源的負極連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)，其特征在于， 所述的驅(qū)動模塊( 包括U(^875的outA腳，outB腳，outC腳，outD腳和兩組具有兩個獨立二次側(cè)繞組的變壓器T3和T4,所述outA腳通過電感和outB腳分別連接所述變壓器T3的一次側(cè)繞組線圈的兩端，所述開關(guān)管S1的柵極連接于所述變壓器T3的同極二次側(cè)線圈，所述開關(guān)管&的柵極連接所述變壓器T3的異極二次側(cè)線圈，所述outC腳通過電感和outD腳分別連接所述變壓器T4的一次側(cè)繞組線圈的兩端，所述開關(guān)管&的柵極連接所述變壓器T4的同極二次側(cè)線圈，所述開關(guān)管、的柵極連接所述變壓器T4的異極二次側(cè)線圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)，其特征在于， 所述的變壓模塊(4)包括一個主變壓器T1和一個輔助變壓器T2，所述的輔助變壓器T2的一次側(cè)線圈連接于續(xù)流二極管Dai的正極和Da3的負極之間，所述輔助變壓器T2 二次側(cè)線圈與主變壓器T1的一次側(cè)線圈一端連接，所述輔助變壓器T2的中間抽頭連接于開關(guān)管&的發(fā)射極和開關(guān)管、的集電極；所述主變壓器T1的一次側(cè)線圈另一端串聯(lián)有漏感Lik，所述漏感 Lik連接于所述開關(guān)管S1的發(fā)射極和開關(guān)管&的集電極，主變壓器T1的二次側(cè)線圈連接整流濾波模塊(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)，其特征在于，所述整流濾波模塊( 包括二極管Dfl、二極管Df2和濾波電感Lf，所述二極管Dfl的負極與二極管Df2的負極連接后再串聯(lián)連接濾波電感Lf，所述二極管Dfl的正極和二極管Df2的正極連接主變壓器T1的二次側(cè)線圈。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于電動汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器的高性能軟開關(guān)，屬于汽車軟開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中DC/DC中開關(guān)的損耗較大，不能實現(xiàn)寬范圍軟開關(guān)的問題。本開關(guān)包括分別依次連接的控制模塊、驅(qū)動模塊、開關(guān)網(wǎng)絡(luò)、變壓模塊和濾波整流模塊，濾波整流模塊輸出端與控制模塊之間連接反饋模塊，反饋模塊用于采樣輸出端負載上的電壓并進行衰減且輸出給控制模塊，控制模塊根據(jù)反饋模塊的采集信號比較放大后分別輸出四路不同相位的觸發(fā)脈沖控制驅(qū)動模塊驅(qū)動開關(guān)管的通斷工作，四個開關(guān)管在觸發(fā)脈沖控制下間隔導(dǎo)通和關(guān)斷，且不同時刻的關(guān)斷和導(dǎo)通過程產(chǎn)生重疊角。本發(fā)明通過零電壓零電流的雙閉環(huán)恒壓控制方式降低DC/DC中開關(guān)的損耗，在寬范圍內(nèi)實現(xiàn)軟開關(guān)。
文檔編號H02M1/36GK102437723SQ20111032885
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者吳成明, 廖中華, 由毅, 趙福全, 金啟前 申請人:浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司