專利名稱：一種高效電能隔離變換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種全數(shù)字化交直流電能隔離變換技術(shù)，涉及大率交直流電源，新能源電能轉(zhuǎn)換，穩(wěn)壓、濾波、調(diào)壓、電源升降壓、開關(guān)電源電路等。
背景技術(shù)：
一直來交流變換技術(shù)產(chǎn)品，特別是隔離類產(chǎn)品，都是采用交直變換的技術(shù)方法，如要交交隔離變換更麻煩，要通過交-直-直-交過程才能完成，這一過程不僅電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，更重要的是功率因數(shù)低、諧波干擾大、電能轉(zhuǎn)換效率低，實(shí)際中很難使產(chǎn)品達(dá)標(biāo)?，F(xiàn)有出現(xiàn)的一些交交變換電路的設(shè)計(jì)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自身的損耗大，在主回路中多增加一個(gè)開關(guān)管或二極管，IKW以上的電路電能損耗，就顯得重要了，這不僅僅是壓降的損耗，如果多增加到二個(gè)以上，生產(chǎn)出的產(chǎn)品，就談不上節(jié)能產(chǎn)品，高速工作更艱難、實(shí)際工作效率非常低、而且成本高，更重要的是沒有真正良好的成熟控制技術(shù)電路是不能進(jìn)入產(chǎn)品商品化的。就現(xiàn)有隔離穩(wěn)壓、凈化電源類產(chǎn)品，特別是交交隔離，具有多方面的缺陷工作響應(yīng)慢、體積大而笨重，一般都是自稱變壓器加電機(jī)為主導(dǎo)的機(jī)械穩(wěn)壓方式，一個(gè)4KW左右的產(chǎn)品就會(huì)有幾十公斤，工作壽命短，效率低，成本高，如要濾波凈化輸出，還再加濾波裝制。因此，將交流電源直接高頻變換，電能轉(zhuǎn)換低損耗電路結(jié)構(gòu)，低成本產(chǎn)品，就顯得非常重要更有實(shí)際意義，但交流電源直接變換需要有良好的控制技術(shù)方法，實(shí)現(xiàn)雙向和分時(shí)控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是電源隔離變換技術(shù)，獨(dú)特的全數(shù)字化可編程控制接口，可實(shí)現(xiàn)AC-AC ;AC-DC ；DC-DC ；DC-AC升降壓高頻隔離電能變換，交直流工作都具有分時(shí)控制功能特點(diǎn)，交流電源輸出頻率同步于輸入電源頻率，由于前級(jí)輸入側(cè)省去了整流電容平波電路，不存在功率因數(shù)低和諧波的產(chǎn)生，電源轉(zhuǎn)換主回路中的開關(guān)管器件達(dá)到最簡優(yōu)化從而降低工作損耗，Tl高頻變壓器初級(jí)電感剩余能量電容吸收，程控回饋電源同時(shí)對(duì)Tl磁復(fù)位，輸出采用MOSFET開關(guān)管，集中數(shù)字化的控制方法，非常方便實(shí)現(xiàn)同步開關(guān)，從而進(jìn)一步降低電能損耗，輸出增加了一個(gè)儲(chǔ)能電感將獲得更高質(zhì)量的輸出特性。分時(shí)控制技術(shù)使效率更高，運(yùn)行更可靠，非常適合直流電源大電流工作運(yùn)行。電路中Ql、Q2、Q3、Q4是開關(guān)管，每個(gè)開關(guān)管上反并了二極管，現(xiàn)在的開關(guān)管和二極管大部分已內(nèi)置在一個(gè)器件中(開關(guān)管可由如IGBT、M0SFET，或其它類型的開關(guān)器件，二極管可選內(nèi)置的也可選外并的，本發(fā)明的附圖中有開關(guān)管電極名稱說明圖)，GU G2、G3、G4是對(duì)應(yīng)開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4的控制端經(jīng)隔離耦合連接到控制區(qū)(專用集成電路)對(duì)應(yīng)可編程接口，通過相應(yīng)的編程控制，實(shí)現(xiàn)不同的電能變換方式，要實(shí)現(xiàn)大功率大電流電能變換這些開關(guān)管(即開關(guān)管Q1-Q4)上可以分別并聯(lián)多個(gè)分流開關(guān)管的方式實(shí)現(xiàn)。在AC-AC交交隔離變換工作方式下，Ql和Q4是交流正負(fù)半周(L、N)電能轉(zhuǎn)換的主回路開關(guān)管，Q2和Q3是Tl高頻變壓器初級(jí)剩余能量吸收通路開關(guān)管，Ce作剩余能量吸收，通過程控使吸收的剩余能量回饋給電源同時(shí)對(duì)Tl磁復(fù)位。在AC-DC變換工作方式下，Ql和Q4是交流正負(fù)半周(L、N)電能轉(zhuǎn)換的主回路開關(guān)管，Q2和Q3是儲(chǔ)能電容Ce的電能放電轉(zhuǎn)換開關(guān)管，按交流正弦規(guī)律程控4組開關(guān)管工作，電容的一次充放電過程，完成一個(gè)高頻周期的電能隔離轉(zhuǎn)換，該電路改變控制方法可以實(shí)現(xiàn)諧振變換，并對(duì)輸出自動(dòng)平波而不影功率因數(shù)。在DC-AC或DC-DC或AC和DC電源備用實(shí)時(shí)切換方式下，Ql和Q4是交流正負(fù)半周或連接直流電源正極電能轉(zhuǎn)換的主回路開關(guān)管，電路中的EN連接點(diǎn)是在直流電源輸入工作方式下連接到直流負(fù)極，在直流電源輸入工作方式下，Ql和Q4程控分時(shí)工作，Q2和Q3是儲(chǔ)能電容Ce的電能轉(zhuǎn)換開關(guān)管，電容的一次充放電過程，完成一個(gè)高頻周期的電能隔離轉(zhuǎn)換。一般直流供電場所，電壓相對(duì)低，開關(guān)管工作電流大，因此這種分時(shí)轉(zhuǎn)換具有非常特到的優(yōu)點(diǎn)，能有效地降低開關(guān)管的溫升劇增，當(dāng)然任何電源供電，采用分時(shí)控制，都會(huì)使設(shè)備得到更好的工作運(yùn)行性能，特別適合新能源電能轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的技術(shù)方案
一種高效電源隔離電能變換電路，它包括電源輸入、交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路1、隔離輸出電路2、全數(shù)字集成控制3依次連接組 成。全數(shù)字集成控制3還與交/直流電源高頻驅(qū)動(dòng)電路I連接。所述的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路1，其特征是可由開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4，電容Ce，高頻變壓器Tl的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的C極連接到電源輸入端L，開關(guān)管Ql的E極連接到開關(guān)管Q2的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的C極連接到電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到開關(guān)管Q3的C極，開關(guān)管Q3的E極連接到開關(guān)管Q4的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的C極連接到電源輸入端N。(見圖2)
所述的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路I，其特征是可由開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4，電容Ce，高頻變壓器Tl的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的C極連接到電源輸入端L，開關(guān)管Ql的E極連接到開關(guān)管Q2的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的C極連接到開關(guān)管Q3的C極并組成接點(diǎn)NE，開關(guān)管Q3的E極連接到開關(guān)管Q4的E極和電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的C極連接到電源輸入端N。(見圖3)
所述的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路I，其特征是可由開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4，電容Ce，高頻變壓器Tl的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的E極連接到電源輸入端L，開關(guān)管Ql的C極連接到開關(guān)管Q2的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的C極連接到電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到開關(guān)管Q3的C極，開關(guān)管Q3的E極連接到開關(guān)管Q4的C極和高頻變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的E極連接到電源輸入端N (見圖4);或者其特征是可由開關(guān)管叭、02、03、04，電容(^，高頻變壓器1'1的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的E極連接到電源輸入端L，開關(guān)管Ql的C極連接到開關(guān)管Q2的C極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的E極連接到電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到開關(guān)管Q3的E極，開關(guān)管Q3的C極連接到開關(guān)管Q4的C極和高頻變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的E極連接到電源輸入端N (見圖5);或者其特征是可由開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4，電容Ce，高頻變壓器Tl的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的C極連接電源輸入端L，開關(guān)管Ql的E極連接開關(guān)管Q2的C極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的E極連接電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接開關(guān)管Q3的E極，開關(guān)管Q3的C極連接開關(guān)管Q4的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的C極連接電源輸入端N (見圖6)。所述的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路1，其特征是可由開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4，電容Ce，高頻變壓器Tl的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的E極連接到電源輸入端L，開關(guān)管Ql的C極連接到開關(guān)管Q2的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的C極連接到開關(guān)管Q3的C極并組成接點(diǎn)NE，開關(guān)管Q3的E極連接到開關(guān)管Q4的C極和電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到高頻變壓器Tl初極的另一端，開關(guān)管Q4的E極連接到電源輸入端N (見圖7);或者其特征是可由開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4，電容Ce，高頻變壓器Tl的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的E極連接到電源輸入端L，開關(guān)管Ql的C極連接到開關(guān)管Q2的C極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的E極連接到開關(guān)管Q3的E極并組成接點(diǎn)NE，開關(guān)管Q3的C極連接到開關(guān)管Q4的C極和電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到高頻變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的E極連接到電源輸入端N (見圖8);或者其特征是可由開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4，電容Ce,高頻變壓器Tl的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的C極連接電源輸入端L，開關(guān)管Ql的E極連接開關(guān)管Q2的C極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的E極連接開關(guān)管Q3的E極并組成接點(diǎn)NE，開關(guān)管Q3的C極連接開關(guān)管Q4的E極和電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接高頻變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的C極連接電源輸入端N (見圖9)。所述的隔離輸出電路2，其特征是由高頻變壓器Tl的次級(jí)組成隔離輸出。(見圖2-圖 9)
所述的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路1，其特征是開關(guān)管91、92、03、04的控制輸入端G1、G2、G3、G4經(jīng)隔離耦合器連接到專用集成電路芯片對(duì)應(yīng)的可編程控制輸出口 G1、G2、G3、G4。(見圖10)
所述的全數(shù)字集成控制3，其特征是主要是由專用集成電路芯片組成，該專用集成電路芯片由內(nèi)部總控區(qū)、可編程驅(qū)動(dòng)控制A、可編程驅(qū)動(dòng)控制B組成，該專用集成電路芯片具有多種功能的外部接口，所述外部接口有可編程控制輸出口 Gl、G2、G3、G4 ;可編程控制輸出口 G1’、G2’、G3’、G4’;輸入保護(hù)；輸出保護(hù)；輸入電流保護(hù)；輸出電流保護(hù)；輸入電源相位信號(hào)檢測(cè)；控制數(shù)據(jù)總線；控制數(shù)據(jù)讀/寫；讀/寫允許控制；以及芯片工作狀態(tài)信號(hào)。(見圖10)
所述開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4均由IGBT絕緣柵雙極型晶體管或MOSFET場效晶體管反并一二極管組成；或者，開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4均由IGBT絕緣柵雙極型晶體管或MOSFET場效晶體管反并一二極管組成，并且開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4上分別并聯(lián)多個(gè)分流開關(guān)管以實(shí)現(xiàn)大電流工作，所述分流開關(guān)管也由IGBT絕緣柵雙極型晶體管或MOSFET場效晶體管反并一二極管組成。所述開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4可以封裝成一體，形成開關(guān)管模塊電路，以實(shí)現(xiàn)模塊方
式應(yīng)用。本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果1)最簡優(yōu)化的節(jié)能變換電路結(jié)構(gòu)，電能變換高效率、全數(shù)字化技術(shù)可編程控制接口、特到的分時(shí)控制技術(shù)，具有很好的工作運(yùn)行特性、同時(shí)它將體積和重量縮小到現(xiàn)有產(chǎn)品的十幾分之一，高功率密度，產(chǎn)品低成本；
2)直接AC電能變換，制造的產(chǎn)品不用考功率因數(shù)低、諧波干擾問題、高產(chǎn)品 生倉泛;
3)本發(fā)明電路采用電容吸收高頻變壓器漏感小，電磁剩余能量回饋輸入電源同時(shí)磁復(fù)位，非常適合大功率產(chǎn)品的制造；
4)自主研發(fā)的專用集成控制電路，全數(shù)字化系統(tǒng)集成控制，非常方便隔離輸出同步整流進(jìn)一步提高了電能轉(zhuǎn)換輸出效率、便于遠(yuǎn)程控制管理；
5)該發(fā)明技術(shù)可設(shè)計(jì)出各領(lǐng)域所需的高質(zhì)量產(chǎn)品，特別是適合醫(yī)用、科研、軍用、航空、通信等重要場所。


圖1是本發(fā)明的高效電能隔離變換電路的電路原理結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路的原理圖之一。圖3是本發(fā)明的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路的原理圖之二。圖4是本發(fā)明的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路的原理圖之三。

圖5是本發(fā)明的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路的原理圖之四。圖6是本發(fā)明的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路的原理圖之五。圖7是本發(fā)明的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路的原理圖之六。圖8是本發(fā)明的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路的原理圖之七。圖9是本發(fā)明的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路的原理圖之八。圖10是本發(fā)明的專用集成電路芯片的接口原理說明圖。圖11是本發(fā)明的實(shí)施例一的電路圖。 圖12是本發(fā)明的實(shí)施例二的電路圖。圖13是本發(fā)明實(shí)施例一的工作控制時(shí)序圖。圖14是本發(fā)明實(shí)施例二的工作控制時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明
實(shí)例一
結(jié)合圖1、圖2、圖10和圖11所示的高效電能隔離變換電路是AC-AC(交-交)變換電
路
所述的電源輸入由輸入端L連接到電容Cl的一端和共模電感LI 一側(cè)的一端,共模電感LI 一側(cè)的另一端連接電感L2的一端，電感L2的另一端連接電容C2的一端，輸入端N連接到電容Cl的另一端和共模電感LI另一側(cè)的一端，共模電感LI另一側(cè)的另一端連接到電容C2的另一端作電源輸入濾波； 所述的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路I，其電源輸入端L連接到電容C2的一端和開關(guān)管Ql的C極，開關(guān)管Ql的E極連接到開關(guān)管Q2的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的C極連接到電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到開關(guān)管Q3的C極，開關(guān)管Q3的E極連接到開關(guān)管Q4的E極和Tl高頻變壓器初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的C極連接到電源輸入端N和C2的另一端；
所述的隔離輸出電路2由高頻變壓器Tl次級(jí)的一端連接到開關(guān)管Q5的D極，開關(guān)管Q5的S極連接到開關(guān)管Q6的S極，開關(guān)管Q6的D極連接到開關(guān)管Q7的D極和儲(chǔ)能電感L3的一端，開關(guān)管Q7的S極連接到開關(guān)管Q8的S極，儲(chǔ)能電感L3的另一端連接到電容C3的一端作隔離輸出電源的一端，電容C3的另一端連接到開關(guān)管Q8的D極和高頻變壓器Tl次級(jí)的另一端作隔離輸出電源的另一端；
所述的全數(shù)字集成控制3的可編程控制輸出口 Gl經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Ql的控制輸入端G1，可編程控制輸出口 G2經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Q2的控制輸入端G2，可編程控制輸出口 G3經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Q3的控制輸入端G3，可編程控制輸出口 G4經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Q4的控制輸入端G4 ;可編程控制輸出口 G1’經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Q5的控制輸入端Gl ’，可編程控制輸出口 G4’經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Q6的控制輸入端G4’，可編程控制輸出口 G2’經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Q8的控制輸入端G2’，可編程控制輸出口 G3’經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Q7的控制輸入端G3’。以上功能電路結(jié)構(gòu)和專用集成電路芯片組成一個(gè)完整的AC-AC (交交)變換應(yīng)用電路，該實(shí)施例的完整工作控制見圖13，圖中a是開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4高頻轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)工作時(shí)序圖，圖中b是輸出電路開關(guān)管Q5、Q6和開關(guān)管Q7、Q8的工作時(shí)序圖。專用集成電路具有專門的輸入電源位相信號(hào)檢測(cè)，確保開關(guān)管在正負(fù)半周過零點(diǎn)開關(guān)切換，專用集成電路周邊有輸入輸出電流、電壓實(shí)時(shí)測(cè)量電路以及完整的保護(hù)電路。
實(shí)例二
結(jié)合圖1、圖3、圖10和圖12所示的高效電能隔離變換電路是AC-DC(交-直)變換電
路
所述的電源輸入由輸入端L連接到電容Cl的一端和共模電感LI 一側(cè)的一端,共模電感LI 一側(cè)的另一端連接電感L2的一端，電感L2的另一端連接電容C2的一端，輸入端N連接到電容Cl的另一端和共模電感LI另一側(cè)的一端，共模電感LI另一側(cè)的另一端連接到電容C2的另一端作電源輸入濾波；
所述的交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路I，其電源輸入端L連接到電容C2的一端和開關(guān)管Ql的C極，開關(guān)管Ql的E極連接到開關(guān)管Q2的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的C極連接到開關(guān)管Q3的C極，開關(guān)管Q3的E極連接到開關(guān)管Q4的E極和電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到高頻變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的C極連接到電源輸入端N和電容C2的另一端；
所述的隔離輸出電路2由高頻變壓器Tl次級(jí)的一端連接到開關(guān)管Q5的S極，開關(guān)管Q5的D極連接到開關(guān)管Q6的D極和電容C3的一端作隔離電源輸出的正極端，開關(guān)管Q6的S極連接到高頻變壓器Tl次級(jí)的另一端，高頻變壓器Tl次級(jí)的中心抽頭連接到電容C3的另一端作隔離輸?shù)呢?fù)極端； 所述的全數(shù)字集成控制3的可編程控制輸出口 Gl經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Ql的控制輸入端G1，可編程控制輸出口 G2經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Q2的控制輸入端G2，可編程控制輸出口 G3經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Q3的控制輸入端G3，可編程控制輸出口 G4經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Q4的控制輸入端G4 ;可編程控制輸出口 G1’經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Q5的控制輸入端Gl ’，控制同步開關(guān)整流，可編程控制輸出口 G4’經(jīng)光電耦合器連接到開關(guān)管Q6的控制輸入端G4’，控制同步開關(guān)整流。以上功能電路結(jié)構(gòu)和專用集成電路芯片組成一個(gè)完整的AC-DC (交-直)變換應(yīng)用電路，該實(shí)施例的完整工作控制見圖14，圖中a是開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4高頻轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)工作時(shí)序圖，圖中b是輸出電路開關(guān)管Q5、Q6的工作時(shí)序圖。專用集成電路具有專門的輸入電源位相信號(hào)檢測(cè)，確保開關(guān)管在正負(fù)半周過零點(diǎn)開關(guān)切換，專用集成電路周邊有輸入輸出電流、電壓實(shí)時(shí)測(cè)量電路以及完整的保護(hù)電路。
權(quán)利要求
1.一種高效電能隔離變換電路，其特征在于，由電源輸入、交/直流電源高頻驅(qū)動(dòng)電路(I)、隔離輸出電路(2)、全數(shù)字集成控制(3)依次連接組成，全數(shù)字集成控制(3)還與交/直流電源高頻驅(qū)動(dòng)電路(I)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效電能隔離變換電路，其特征在于，所述交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路(1)，由開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4，電容Ce，高頻變壓器Tl的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的C極連接到電源輸入端L，開關(guān)管Ql的E極連接到開關(guān)管Q2的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的C極連接到電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到開關(guān)管Q3的C極，開關(guān)管Q3的E極連接到開關(guān)管Q4的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的C極連接到電源輸入端N。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效電能隔離變換電路，其特征在于，所述交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路(I)由開關(guān)管91、92、03、04，電容&，高頻變壓器11的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的C極連接到電源輸入端L，開關(guān)管Ql的E極連接到開關(guān)管Q2的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的C極連接到開關(guān)管Q3的C極并組成接點(diǎn)NE，開關(guān)管Q3的E極連接到開關(guān)管Q4的E極和電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的C極連接到電源輸入端N。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效電能隔離變換電路，其特征在于，所述交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路(I)由開關(guān)管91、92、03、04，電容&，高頻變壓器11的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的E極連接到電源輸入端L，開關(guān)管Ql的C極連接到開關(guān)管Q2的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的C極連接到電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到開關(guān)管Q3的C極，開關(guān)管Q3的E極連接到開關(guān)管Q4的C極和高頻變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的E極連接到電源輸入端N ;或者由開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4，電容Ce，高頻變壓器Tl的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的E極連接到電源輸入端L，開關(guān)管Ql的C極連接到開關(guān)管Q2的C極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的E極連接到電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到開關(guān)管Q3的E極，開關(guān)管Q3的C極連接到開關(guān)管Q4的C極和高頻變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的E極連接到電源輸入端N ;或者由開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4，電容Ce，高頻變壓器Tl的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的C極連接電源輸入端L，開關(guān)管Ql的E極連接開關(guān)管Q2的C極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的E極連接電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接開關(guān)管Q3的E極，開關(guān)管Q3的C極連接開關(guān)管Q4的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的C極連接電源輸入端N。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效電能隔離變換電路，其特征在于，所述交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路(I)由開關(guān)管91、92、03、04，電容&，高頻變壓器11的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的E極連接到電源輸入端L，開關(guān)管Ql的C極連接到開關(guān)管Q2的E極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的C極連接到開關(guān)管Q3的C極并組成接點(diǎn)NE，開關(guān)管Q3的E極連接到開關(guān)管Q4的C極和電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到高頻變壓器Tl初極的另一端，開關(guān)管Q4的E極連接到電源輸入端N ;或者由開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4，電容Ce，高頻變壓器Tl的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的E極連接到電源輸入端L，開關(guān)管Ql的C極連接到開關(guān)管Q2的C極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的E極連接到開關(guān)管Q3的E極并組成接點(diǎn)NE，開關(guān)管Q3的C極連接到開關(guān)管Q4的C極和電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接到高頻變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的E極連接到電源輸入端N ;或者由開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4，電容Ce，高頻變壓器Tl的初級(jí)組成，開關(guān)管Ql的C極連接電源輸入端L，開關(guān)管Ql的E極連接開關(guān)管Q2的C極和高頻變壓器Tl初級(jí)的一端，開關(guān)管Q2的E極連接開關(guān)管Q3的E極并組成接點(diǎn)NE，開關(guān)管Q3的C極連接開關(guān)管Q4的E極和電容Ce的一端，電容Ce的另一端連接高頻變壓器Tl初級(jí)的另一端，開關(guān)管Q4的C極連接電源輸入端N。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述的高效電能隔離變換電路，其特征在于，隔離輸出電路(2)是由高頻變壓器Tl的次級(jí)組成隔離輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述的高效電能隔離變換電路，其特征在于，交/直流高頻驅(qū)動(dòng)電路(I)的開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4的控制輸入端Gl、G2、G3、G4經(jīng)隔離耦合器連接到專用集成電路芯片對(duì)應(yīng)的可編程控制輸出口 G1、G2、G3、G4。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效電能隔離變換電路，其特征在于，全數(shù)字集成控制(3)是由專用集成電路芯片組成，該專用集成電路芯片由內(nèi)部總控區(qū)、可編程驅(qū)動(dòng)控制A、可編程驅(qū)動(dòng)控制B組成，該專用集成電路芯片具有多種功能的外部接口，所述外部接口有可編程控制輸出口 G1、G2、G3、G4 ;可編程控制輸出口 Gl ’、G2’、G3’、G4’ ;輸入保護(hù)；輸出保護(hù)；輸入電流保護(hù)；輸出電流保護(hù)；輸入電源相位信號(hào)檢測(cè)；控制數(shù)據(jù)總線；控制數(shù)據(jù)讀/寫；讀/寫允許控制；以及芯片工作狀態(tài)信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述的高效電能隔離變換電路，其特征在于，開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4均由IGBT絕緣柵雙極型晶體管或MOSFET場效晶體管反并一二極管組成；或者，開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4均由IGBT絕緣柵雙極型晶體管或MOSFET場效晶體管反并一二極管組成，并且開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4上分別并聯(lián)多個(gè)分流開關(guān)管以實(shí)現(xiàn)大電流工作，所述分流開關(guān)管也由IGBT絕緣柵雙極型晶體管或MOSFET場效晶體管反并一二極管組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述的高效電能隔離變換電路，其特征在于，開關(guān)管Q1、Q2、Q3、Q4封裝成一體形成開關(guān)管模塊電路，以實(shí)現(xiàn)模塊方式應(yīng)用。
全文摘要
一種高效電能隔離變換電路，其特征它主要由電源輸入、交/直流電源高頻驅(qū)動(dòng)電路1、隔離輸出電路2、全數(shù)字集成控制3組成，該發(fā)明技術(shù)最簡優(yōu)化的節(jié)能電路結(jié)構(gòu)，電能變換高效率、全數(shù)字化控制技術(shù)、便于遠(yuǎn)程控制管理，特到的分時(shí)控制技術(shù)，具有很好的工作運(yùn)行特性。
文檔編號(hào)H02M7/12GK103066807SQ20121055998
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者韓臘生 申請(qǐng)人:韓臘生