本發(fā)明涉及一種軟開關(guān)電路，尤其是涉及一種大功率非隔離DC/DC軟開關(guān)電路。

背景技術(shù)：
在航空航天、電動(dòng)汽車、光伏發(fā)電等諸多領(lǐng)域中，大功率DC/DC變換器是必不可少的部件。如何有效地選取和調(diào)節(jié)其參數(shù)，提升功率密度，提高轉(zhuǎn)換效率，改善電磁干擾(EMI)情況，不僅關(guān)系到變換器本身的正常工作，而且也關(guān)系到系統(tǒng)整體性能的優(yōu)化、能源利用效率的提高以及控制部分的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。提高開關(guān)頻率是提升DC/DC變換器功率密度的重要手段。但是由于功率器件的非理想特性，開關(guān)頻率越高，工作在硬開關(guān)狀態(tài)下的功率器件開關(guān)損耗也越大，從而導(dǎo)致變換器效率下降。而且，較大的電壓與電流變化率會(huì)給電路帶來嚴(yán)重的EMI影響。另外，某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合要求DC/DC變換器需要具備較寬的輸入電壓與輸出負(fù)載范圍，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的工作情況。針對(duì)高頻化帶來的一系列問題，軟開關(guān)技術(shù)是重要的解決方法。它可以通過改善功率器件電流電壓波形，有效降低開關(guān)損耗，提高高頻工作下變換器效率；還可以降低開關(guān)應(yīng)力，減小EMI影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，針對(duì)大功率等級(jí)、寬輸入電壓和輸出負(fù)載范圍的應(yīng)用場(chǎng)合，提出一種軟開關(guān)工作范圍寬、輔助電路利用率高的大功率非隔離DC/DC軟開關(guān)電路。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種大功率非隔離DC/DC軟開關(guān)電路，該電路包括相連接的傳統(tǒng)交錯(cuò)并聯(lián)型Boost拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)與輔助網(wǎng)絡(luò)，所述傳統(tǒng)交錯(cuò)并聯(lián)型Boost拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的輸入端與輸入直流電源Vin連接，輸出端通過濾波電容Co與負(fù)載R連接。所述傳統(tǒng)交錯(cuò)并聯(lián)型Boost拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)包括第一升壓電感L1、第二升壓電感L2、第一續(xù)流二極管D1、第二續(xù)流二極管D2、第一主功率開關(guān)管S1和第二主功率開關(guān)管S2；所述第一續(xù)流二極管D1陽極連接第一主功率開關(guān)管S1的漏極，第二續(xù)流二極管D2陽極連接第二主功率開關(guān)管S2的漏極；所述輸入直流電源Vin一端分別連接第一升壓電感L1和第二升壓電感L2，另一端分別連接第一主功率開關(guān)管S1、第二主功率開關(guān)管S2的源極；所述第一續(xù)流二極管D1、第二續(xù)流二極管D2的陰極接到濾波電容Co一端，所述第一主功率開關(guān)管S1、第二主功率開關(guān)管S2的源極接到濾波電容Co另一端；所述負(fù)載R并聯(lián)于濾波電容Co兩端。所述輔助網(wǎng)絡(luò)包括輔助開關(guān)管Sr、第一輔助電感Lr1、第二輔助電感Lr2、第一輔助電容Cr1、第二輔助電容Cr2、第三輔助電容CS1、第四輔助電容CS2、第一輔助二極管Dr1、第二輔助二極管Dr2、第三輔助二極管DS1和第四輔助二極管DS2；所述第三輔助電容CS1、第四輔助電容CS2分別并聯(lián)于兩個(gè)主功率開關(guān)管S1、S2兩端；所述第三輔助二極管DS1、第四輔助二極管DS2分別反并聯(lián)于兩個(gè)主功率開關(guān)管S1、S2兩端；所述第一輔助電感Lr1一端接于第一主功率開關(guān)管S1的漏極，另一端分別連接輔助開關(guān)管Sr的漏極、第二輔助電感Lr2的一端、第一輔助二極管Dr1的陽極，所述第二輔助電感Lr2另一端接于第二主功率開關(guān)管S2的漏極；所述第一輔助電容Cr1一端接于第一主功率開關(guān)管S1的漏極，另一端分別連接第一輔助二極管Dr1的陰極、第二輔助二極管Dr2的陽極，所述第二輔助電容Cr2一端接于第二主功率開關(guān)管S2的漏極，另一端分別連接第一輔助二極管Dr1的陰極、第二輔助二極管Dr2的陽極；所述濾波電容Co的兩端分別連接第二輔助二極管Dr2的陰極和輔助開關(guān)管Sr的源極。第三輔助二極管DS1、第四輔助二極管DS2為所述第一主功率開關(guān)管S1、第二主功率開關(guān)管S2的體二極管。第三輔助電容CS1、第四輔助電容CS2為所述第一主功率開關(guān)管S1、第二主功率開關(guān)管S2的寄生電容。電路中除第三輔助二極管DS1、第四輔助二極管DS2外的二極管為Si快恢復(fù)二極管、Si肖特基二極管或SiC肖特基二極管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)本發(fā)明利用一組組合式輔助網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)交錯(cuò)并聯(lián)型Boost拓?fù)涞能涢_關(guān)工作，較之采用兩組獨(dú)立式輔助網(wǎng)絡(luò)的軟開關(guān)電路，減少了額外輔助器件，提高了輔助網(wǎng)絡(luò)利用率；2)可以在大功率應(yīng)用場(chǎng)合、寬輸入電壓和輸出負(fù)載變化范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)，減小了高頻DC/DC變換器的開關(guān)損耗，提高了總體效率；3)減小了功率開關(guān)管開通與關(guān)斷時(shí)的電流與電壓變化率，降低了開關(guān)應(yīng)力，減小了EMI影響。附圖說明圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2(a)～圖2(j)是本發(fā)明在半個(gè)工作周期內(nèi)的十種工作模態(tài)。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1所示，一種大功率非隔離DC/DC軟開關(guān)電路，由傳統(tǒng)交錯(cuò)并聯(lián)型Boost拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)與輔助網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。所述的傳統(tǒng)交錯(cuò)并聯(lián)型Boost拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)包括兩個(gè)升壓電感L1、L2，兩個(gè)續(xù)流二極管D1、D2，兩個(gè)主功率開關(guān)管S1、S2。第一續(xù)流二極管D1陽極接第一主功率開關(guān)管S1的漏極，第二續(xù)流二極管D2陽極接第二主功率開關(guān)管S2的漏極；輸入直流電源Vin一端接第一升壓電感L1和第二升壓電感L2的并聯(lián)端，另一端接第一主功率開關(guān)管S1、第二主功率開關(guān)管S2的源極；第一續(xù)流二極管D1、第二續(xù)流二極管D2的陰極接到濾波電容Co一端，第一主功率開關(guān)...